手机射频匹配调试方案

 

大家好！本想直入主题，觉得还是先介绍一下铺垫的东西。

 

Chrent一. Pre-Knowledge

1.推荐文章：

（1）射频电容电感值为何是pF和nH级的？From Baidu

（2）Why 50欧姆？From Baidu

（3）史密斯原图。From《射频电路设计：理论与应用》[(美)路德维格

 

2. 推荐书本：

（1）无线通信仪表与测试应用 [张睿，周峰，郭隆庆 编著] 2012年版

（2）射频电路设计：理论与应用[(美)路德维格，由王子宇翻译] 2005-11-1版

 

3. 自学如何使用矢量网络分析仪！

 

4.FDD射频链路

TX：信号从基带芯片发出，然后经过transceiver将信号调制，再经过PA对信号进行放大，然后经过各个不同band的双工器将上行信号送到Transmit module，在Transmit module中进行开关切换、选择，然后发射出去。

RX：信号从天线进入，经过Transmit module对相应的band进行选择、切换，然后送入双工器对收发信号进行分离，然后送入Transceiver将信号解调，最后送入基带芯片。

图2. FDD 射频链路

 

5.1 左边虚线框是某手机项目的ID，即频段表；

5.2 中间的虚线框是射频前端的简单框图，放这个图是为了下面介绍FDD制式的射频匹配调试。

图3. FDD射频电路架构

图4. 射频前端的原理图

 

6. 介绍二端口微博网络的传输和反射系数（以下摘录于书本（2））：

图5. 二端口网络的微波示意图

重点来了。。。手机的匹配调试分为公共端，发射端，接收端3部分。

 

Chrent二. 公共端调试

公共端指的是在手机的射频电路中，所有的频段的共同通路，所有信号都是经过公共端，传输到天线，然后再耦合发射出去。因此公共端的性能好坏，决定了所有射频频段的性能。而公共端的调试主要目的是将公共端的匹配拉至50Ω，让公共端的差损尽可能小。
 

调试目的：使得公共端阻抗匹配，高中低频的信号传输的差损尽可能小。

调试方法：调整公共端匹配，利用网络分析仪查看S11和S22的位置，调整S21的差损。

在一个手机射频电路中，有不同的频段（band），因此公共端的调试也要兼容不同的band，让信号都能够以较小的差损来传输。

回到图3-band support，了解band信息之后，就能通过查询各个band的频率，来得知公共端所需要兼容的频段有哪些。

如上表所示，在调试公共端时，需要兼容所有的频点，但是由于如果调试过程中，带宽过宽则会增加调试难度和精度。因此我们可以将其划分为高中低三个频段，其中：

High band：2500MHz~2690MHz

Middle band：1710MHz~2170MHz

Low band：699MHz~960MHz

因此公共端调试应当创建三个调试频段，每次更换匹配都要check三个频段的差损！要同时达到最优！

查看原理图，找到公共端，然后查看位号图，找到对应的点。

我们要利用网分查看从connector端口到TxM之间的公共端的差损，因此我们需要将靠近天线端的connector（即扣线头）连接到网分的port2端口，作为S22，将公共端输入到TxM的端点连接到网分的port1，作为S11，然后S21即为公共端通路插损，我们的目标就是将S21减小。

焊接cable头，利用网分查看插损，调试匹配。

 

Chrent三. 发射端调试

1. 收敛的调试，也就是对双工器的收发公共端的调试。（调大小）

调试目的：为了将一个band内的所有频率能有较好的一致性，不会有太大的差别，并且在调发射的时候，各个频点都落在PA loadpull的统一区域内，使得其性能都能处于较好的位置。

 

2. 发射端调试，也就是对PA输出端的匹配调试。（调位置）

调试目的：使得发射功率达标时，ACLR和电流都能达标。

 

Chrent四. 接收端调试

接收端调试目的：

通过调节匹配减小通路损耗，来提高接收灵敏度。

接收端调试方法：

盲调接收端匹配，首先通过查看Rx loss来进行粗调，然后利用综测仪，在信令模式下直接查看接收灵敏度是否达标。

 

文章来源知乎通信射频领域的小蚂蚁，作者Jerryeeeeee