FEM射频前端的由于阻抗不匹配而造成对信号EVM的影响

  刚看到关于FEM射频前端关于阻抗不匹配的问题而引起信号完整性的问题,最近也在调试前端EVM的性能的问题,所以借此想要来用理论方式来推理下关于如何更好的优化前端的问题。

FEM射频前端的由于阻抗不匹配而造成对信号EVM的影响_第1张图片
为了达到最大功率传输,对负载功率进行偏微分,得到:
在这里插入图片描述
要使负载功率最大,上述微分方程等于零。
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在FEM射频前端用功率反射系数,FEM发送出去的是功率,即电磁波。用
功率反射系数表示更直观地感受到射频前端传输信号时的性能。


FEM射频前端的由于阻抗不匹配而造成对信号EVM的影响_第3张图片
可知,rs=rl=r,
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当第一次在负载端发生反射后,负载的功率为:
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其中,td是功率从信号源到负载的延迟时间,因子(1-r)是经过一次反射后留在负载上的功率。
这只是一次的反射,而功率传输的是信号源和负载之间全部发射之和,可以为:
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每一项公式表示的是从信号源传输到负载的功率,不管是第一次还是反射的
将上述式子求和为:
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上述公式为r=0时,传输到负载的功率。

在射频前端由于阻抗不匹配的问题或是其他的信号完整性的原因,导致信号在前端传输时,由于功率反射系数不为零而引起信号功率损失。

当r!=0时,可计算得到损失的功率为:

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在存在信号完整性问题时,导致前端的阻抗不匹配的情况下,会引起额外功率损失
当r=0时,无额外功率损失;当r小于或等于10%,额外功率损失比较少;当超过50%时,额外损失功率变得非常明显。
如在r=0时,传输到负载的功率为P=-30dBm时不匹配引起的附加功率损失
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其中在这里插入图片描述
额外损失功率就相当于EVM的值,如何使得EVM的值在-40dBm以下,就必须保证功率反射系数r不超过10%,才能达到要求的性能。

上述讲的可能只是前端存在的问题之一,但这个问题是非常重要的,

对EVM的影响我觉得可以总结为三大类:一阻抗不匹配问题,二电源噪声问题,三EMI问题;
具体方法如何鉴别,我目前也是在学习当中,前端的问题本来就没有很固定的,需要多多积累。

前端的优化往往是出其不意的,可能在仿真的时候觉得信号可以达到要求,但在实际的过程中往往会出现各种各样的问题,应该在理论的基础上来检查信号的问题。

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