无源匹配调试-网络分析仪

基本理解

   在我能够使用计算尺的时候,我对以图表方式来表达数学上的关联很有兴趣。——史密斯

  说起Smith原图,在刚毕业的时候完全没有了解过,因为当年的学分够了,So微波原理这门选修课就没选,哈哈哈哈哈,偷懒了。没想到工作的时候用处最大的竟然是没选的这门课,真的是造化弄人。
  好吧,进入正题,我们常说的无源匹配调试,也就是调Smith原图,而Smith最主要的也就是四个点,S11,S22,S21,S12(可不看),我们在网分上看的主要就是前三个点,收敛、位置和插损。
  具体的话就是,S参数也叫散射参数,S12为反向传输系数,也就是隔离;S21为正向传输系数,也就是增益;S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗;S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。其实就是下图的关系:
无源匹配调试-网络分析仪_第1张图片
  当然我们调试的时候并不需要搞那么多晦涩难懂的原理知识,只需要知道调匹配时换感值、容值Smith图应该往那边移动,最后把S11和S22调的足够好,并且符合LoadPull的要求,达到你所需要的指标要求,下面附带一张调试差不多的图片:
无源匹配调试-网络分析仪_第2张图片上面是LTE B41的调试最终结果,ACLR和功耗都比较好,隔离度也行。
  因此从网分上看,我们需要把S11、S22调的足够小,并且S21插损也不能太大,根据PA的LoadPull适当的微调一下S11的位置即可。

调试步骤

  调试的步骤其实也很简单,主要就是换料,具体如何快速以及缩短换料的次数,还得看你对图的走向的把握:
  1、首先要知道圆图上有三个特殊的点,即匹配点–坐标为(0,0),短路点–坐标为(-1,0),开路点–坐标为(1,0)。这样的话在我们调试的时候,可以发现铜管线是不是没接到PIN点,导致断路;或者铜管线连上焊锡了,导致短路。
  2、然后我们要对网分进行校准,具体使用方法就不细说了,主要要注意调试的频段频率范围别搞错了,FDD的TX,TDD,公共端以及2.4G、5GWiFi等。网分校准完还要对你的铜管线进行校准,(在此建议带2G PA一起调,这样准确性更高,器件也不能保证是50Ω的阻抗)
  3、有一些基本的规律,但不是决定性的,一切以实践为准。
  如上感下容,左并右串。
  如下图,串电感、串电容、并电感、并电容,(不是绝对按照图中移动,但是有参考价值)
无源匹配调试-网络分析仪_第3张图片
  4、还有一点就是低频段比较好调,而高频比较难调,在调试的时候先调收敛再调发散,当我们把S22移动到中心位置时,S11的收敛自然而然的就会好;同理如果要调S22的收敛,就需要移动S11的位置,这样就比较快一点。

小结

  感觉吧,调无源也就这些东西,其实也没啥,就是不断地调,等你完整的调完几个项目之后,就会觉得没有多少技术含量。
  当然有时候也挺烦人的,就是明明无源图调的贼好,但是把匹配放到板子上,ACLR
和功耗并没有预期的好,然后就开始在这基础上对S11位置进行一定的盲调,从而稍微改善一下指标,这个过程确实是很痛苦的,幸运的话无源图调好了,指标一般都会挺好的。
  同时我也做过一个实验,就是在调5GWiFi公共端的时候,不同的铜管线对Smith的结果影响挺大,毕竟是高频,而且铜管线的接地,以及PIN脚和地的距离,铜管线抬起的角度都会影响调试结果,所以我们在调5G的时候,尽量选择插损比较小的铜管线,而且接地要充分,PIN脚要尽量短等等之类的。
反正吧,目前想到的只有那么多啦,有什么问题可以尽管提,毕竟我也是在学习的阶段

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