虽然我们不能完全照搬芯片手册电路的所有参数,但可以参考其中的拓扑结构,如π型、T型或者L型等。那接下来我们应该如何调试那些参数呢?

三、常规的调试方法

完成PCB设计之后,进入调试过程,有的工程师对这个过程茫然失措,不知道该如何入手。有的工程师会回到数据手册,把手册提供的参数直接焊接到PCB上,通过频谱仪观察功率输出,若不符合期望值;则调整其中的电容和电感,改大或者调小,然后焊回到PCB上,不断的迭代,直到输出值符合期望。

这种方法由于无法得知PCB板上分布参数的阻抗,只能不停的焊接更换参数调试,导致效率很低,而且并不适合调试接收链路的阻抗匹配。

四、是否有更有效的调试方法?

如果我们能知道PCB板上分布参数的阻抗,就可以通过史密斯圆图进行有据可循的阻抗匹配,减少无谓的参数尝试。分布参数的阻抗有两种方法可以获得:第一,使用仿真软件建模仿真,但是建立模型需要知道材料、尺寸、结构等条件,其工作量不亚于直接调试;即使能建立模型,如何保证其准确性也值得考究。第二,使用网络分析仪直接测量,该方法直观而且结果准确。下面介绍如何通过网分直接得到特征阻抗。

下图3是调试与匹配电路参考图,由芯片模块、射频开关和天线组成。把射频开关输出端作为50 Ω参考点,此处接入网络分析仪分别测量传输线到天线的阻抗和传输线到芯片端口的阻抗。通过匹配之后,希望从该点往天线方向看进去是50 Ω和往芯片方向看进去也是50 Ω。选择这里作为50 Ω参考点主要有两方面考虑:第一,该处到天线端是接收和发射的共同链路,只需要匹配一次,同时把天线对阻抗的影响也考虑了;到芯片端分别是接收和发射链路,需要分开匹配;第二,虽然匹配电路次数变多,但是每次匹配元器件数目少了,减少相互间影响,提高匹配效率。

阻抗匹配原理解析

图3调试与匹配参考图

五、测量分布参数阻抗

测量之前,将网络分析仪进行校准。首先把PCB板上除匹配网络的器件都焊上,然后把阻抗网络的落地元件断路,串联元件用0Ω电阻短路,如图4所示。尽量不使用焊锡短路,因为对高频电路来说,焊锡容易产生寄生效应,影响测量结果。

阻抗匹配原理解析