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01有關PA放大后噪聲惡化問題
Q:我想問一個噪聲惡化問題,之前做PA在放大一個單音信號,從頻譜儀上看,間隔基波幾十兆的頻率會有一個小山坡(鼓包)一樣的雜波,RBW改小以后發現并不是單音雜散,有點類似于底噪惡化,不是外部電源引入的,調整匹配也無法消除。這種間隔基波的底噪惡化是什么原因呀?類似于紅色曲線這樣的呈現。
A:不加激勵,或者輸入接負載會怎么樣?你覺得有弱自激嗎?
Q:看不到。
A:可以看一下柵極的電壓的波形,尤其是紋波,是否有同頻信號。
Q:當時我電源都外供過,確認過沒有。另外,修改鏈路匹配,這個底噪惡化的頻率會偏移,不固定的。
A:或者換個頻點再看一下,看看跟單音的間距變不變?另外可以變換輸入功率,看看鼓包幅度有沒有變化。
A:加不加上蓋板?貼不貼吸波材料有變化嗎?
A:如果是固定的幾十兆一般有可能是電源帶進來的,電源或者地不干凈都有可能。
Q:頻帶內都有,當時我是固定輸入激勵幅度,增大vg來提高增益推大功率,功率越大幅度越高。幾十兆會根據匹配電路改變而出現頻率偏移。我還查了不同頻段的應用,發現都有這個問題,但是我當時做的那個就特別高。我也有看過布局電源走線,因為其他板子的應用同樣有問題,不傾向于電源走線。不上蓋板也一樣有這個底噪惡化。
A:一般底噪惡化是整體抬高。
Q:最終我的解決辦法是:在小信號輸入那里將一個串聯的耦合電容改到了非常小 2-3pF,然后這底噪惡化就降低下來了。指標雖然過了認證,但無法消除,但是原因我也沒確認下來。
A:你有看過你的S11差嗎?
Q:小信號的S11看了我覺得沒有意義,我當時那個應用是偏B與AB類的應用,是通過調柵壓來使得功率增大的,增益會出現擴張。
A:圖中定義的雜散,大家覺得隨頻譜儀RBW改變會變還是不變那種?
Q:頻率應該是不變的。
A:我也遇到過類似的,是不是沒個芯片鼓包的位置還不完全一致,之前發現電源上有一個噪聲包。
Q:我當時看了那個方案的應用,各頻段應用的板子都會有鼓包,頻率不一樣,因為有些板子幅度比較低,就一直沒有關注到。我外供了所有電源還是有。你那個現象最終是定位到電源噪聲包對吧?
A:我們發現低頻電源噪聲變頻到PA發射的邊帶。
02有關電容Q值仿真的問題
Q:想問一下,大家仿真時看電容的Q值時怎么看的,是當作單端口處理么,另外一端接地來計算么?還是當作兩端口,另外一端接50歐到地?
A:這倆看的結果有啥區別嗎?
Q:有區別,電容等效電路不一樣,算出來就不一樣。
A:Q 本身在復雜的網絡里面就沒有很嚴格的定義,最嚴格的是從能量損耗的角度,就你說的情況,一個叫元件的 unloaded Q, 一個叫 loaded Q,?后者在匹配網絡里面通常認為跟帶寬反比,但其實在高階網絡里面可能已經不成立。
A:有載網絡Q和無載網絡Q書上有講,有載Q跟整個網絡所有節點Q值都相關,但是到了有源器件,這個就太復雜了。
書上定義是存儲的能量與消耗的能量比值是有載Q。無源網絡的帶寬由節點Q值較大處決定。
03有關5M8RB線性度較差問題
Q:請教一下,有個B40 ACLR的問題,3.8V供電10M full RB或者5M full RB下,E_UTRA和UTRA1都有-40以下,3.4V供電(未做APT)5M full RB狀態下UTRA1也仍然能保持在-40左右。
但是如果切成PRB(8RB),start RB選high,右邊的+UTRA1就只有-34.5左右了,離3GPP標準只剩2dB左右的余量,看了低中高三個信道都有這個現象,還有就是如果把RB總數改成4或者2或者>8的時候,都要比RB數是8的時候好很多,請問有誰知道這個要怎么優化呢?
Q:目前優化過PAIN和 loadpull位置的匹配都改善不大,也試過調bias也無明顯效果,就降功率還能稍微有點提升,不知道怎么解了,求大神指導。
A:建議還是把PA取下來,焊接豬尾巴,看看負載阻抗點,和PA廠家提供的Load pull曲線對比看看。
Q:看過loadpull,就有50ohm附近,跟推薦的差別不大,現在full. RB三個信道ACLR都是很好的,之前PRB的UTRA1有問題。
A:飽和功率有多少?
Q:飽和功率能到27dBm,寄存器用的廠商提供的,沒作修改就有這個問題。
A:那應該是芯片本身問題,估計是芯片里面的PA和BAW filter調試問題。實在不行就分開片子,一級一級測找問題。
A:降功率有用,那試試提高Vcc,如果也有用的話就是PA飽和功率不夠。
Q:沒做APT呢,提VCC沒用,固定3.4V的電壓了。
A:強發狀態下改改呢?
Q:強發功率可以發得高,電壓我都是選3.4V發的,這個倒是可以試下,雖然非信令強發的不一定很準,不過也能看看趨勢,多謝。
A:我的意思是強發,通過修改RGI控制輸出功率還是22.9左右,然后手動把Vcc提高,看看ACLR是否有改善。
Q:嗯,我知道,不過有個問題就是就算是VCC有影響,也沒法改善啊,正常來說做了APT,抬VCC肯定是能優化的,而且還得考慮功耗是否達標。
A:如果回退功率和提高Vcc都有用,說明PA的P-3不夠,就應該調PA的loadpull,往功率點去拉了。這樣必定是會犧牲功耗。
Q:能提就好了,就是我這個目前沒做APT,VCC電壓是固定3.4V的,校準的時候把VCC修改提升了也沒效果。還有一個就是,如果是loadpull在的位置增益不夠高的原因的話,是可以往增益高的位置去拉,但是很奇怪的是5M只有PRB(#RB=8)是最差的,但是#RB=2 ?#RB=4的時候,ACLR都要好很多,而且RB數是2和4的時候功率跟8的時候也都是差不多的,23dBm左右。非信令強發提高PA Bias(VCC)ACLR沒改善,應該跟我們產品沒做APT,鎖死VCC供電電壓(3.4V)有關。
A:不同帶寬和RB下看到的線性度有不同是正常現象,詳細分析可以參考問答群第4期的問題7:如果是FRB的話,不考慮記憶效應(通常在20M帶寬內記憶效應不明顯),不同帶寬測出來的EUTRA ACLR結果差別不大,因為這個是積分帶寬和offset在比值上是一樣的。
你說的小帶寬的ACLR變差,應該說的是UTRA-1.6/5M的ACLR,這個原因在于UTRA ACLR定義的鄰道到主信道的offset和主信道的帶寬是相關的,但積分帶寬是不變的,當主信道帶寬變大(RBallocation不變),UTRA積分channel就會因為offset變大而遠離主信道,積分到的鄰道能量就越小,導致體現到ACLR是變好的。比如對于1.4M和5M的信號,同樣是測E-UTRA/UTRA這些信號,帶外積分不一樣,得到的ACLR就會不同。5M8RB的Margin確實會小。
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不過5M8RB的UTRA和5M Full RB的Margin上差3~4dBc,絕對值上差2dBc左右比較合理,你的值上看絕對值差了7dBc確實有些多了。可以檢查有沒有其他問題。比如:
1. 檢查5M8RB的左邊和右邊,以及高中低頻點看是否一樣,排除是否是濾波器影響;
2. 找PA廠商提供EVB上5M8RB與5M Full RB的測試結果,看是否PA特性即是如此;
3. 小功率查看不同波形區別,如果小功率也區別明顯,則可能是RFIC的問題。
04有關LNA自激問題
Q:網分看到的,這個是自激嗎?
A:這是PA?增益怎么負的?關注下電流是不是異常偏大。
Q:是LNA,現在發現需要借助網分的smooth功能對s參數優化。
A:S21有異常尖峰凸起,代表測這個點時2端口接收到了明顯的信號。有可能是自激震蕩了,但也有可能是這個頻點有額外的干擾信號,造成2端口接收到的信號能量變大,計算S21變大。
要確認是否是自激震蕩還需要做些實驗,最好用頻譜儀來觀察看是否有雜波頻譜。網分看到的是小信號S參數,信息不夠直接。
05有關Signal Studio里配置問題
Q:問下有用過NR的軟件嗎?下圖這里對應不同config區別是啥?
A:一直準備用89600,沒有license,應該是配置一些上下行時隙配比和數據幀格式吧。
A:這個不是89601,是signal studio,這三種提供了標準的配置。frc在3gpp附錄里面有規定配置。
Q:嗯嗯?搞定了?里面定義不同RB配置生成以及調制階數。
06有關Smith圓圖問題
Q:請問哪本書有講Smith圓圖講得比較詳細嗎?
A:b站有教學視頻,smith圓圖怎么從直角坐標變換為極坐標,并且為什么換算完后是一個圓
Q:好,我去搜搜看。
07有關RF Crossovers器件
Q:請問RF Crossovers這種器件做什么用的?
A:波束賦型,有種巴特勒矩陣上有用。
08有關濾波器群延時的問題
Q:請問群延時有沒有計算公式,怎么算出來多少ns ,多少ns 會有影響?
A:Group?Delay=-dH(jw)/dw。
Q:這個公式我知道,比如濾波器有些群延時比較大,有些小。大的抖動厲害不好,OFDM子載波?通過濾波器?多大會有影響,比如BAW通用就是20ns附近。
A:換成相位誤差,用EVM的公式可以大致算。
09有關微帶線的擊穿問題
Q:第十四期問題5里有提到:”擊穿有兩種,電壓擊穿和電流擊穿“。可以指教一下什么是微帶線的電流擊穿嗎,我找了很多資料都只說了電壓擊穿。
點擊圖片跳轉至第十四期問答
A:應該說的是失效模式。
Q:微帶線有電流擊穿這個說法嗎,有個朋友非說有,給我整蒙了。
Q:他的意思是用線寬的通直流能力去衡量射頻信號的等效電流,等效電流應小于微帶線通直流能力。我查到的資料是微帶線只有電壓擊穿,也就是介質擊穿,用這個值算的話,功率容量很大的。
A:電壓擊穿一般是介質擊穿,介質擊穿的電壓是很大的。而對于射頻電流或者直流電流,我一般是考慮其等效均值電流。
A:所有的擊穿可以分為兩種,一種是電壓擊穿,一種是電流擊穿,這個分界線也比較模糊,電壓擊穿可以理解為全開路狀態,電流擊穿可以認為是短路狀態,中間的狀態我們可以不管它,因為也可能兩種擊穿是存在;電流擊穿最直觀的現象就是過熱,因為微帶線也是有電阻的;電壓擊穿有一種情況,就是微帶線和旁邊的低距離很近(或者微帶線拐彎兒處有尖角)這種會因為高壓的存在導致有點火花存在,今兒燒壞。
對于微帶線而言,考慮電流的情況為大多數,如上面老兄所屬,介質的擊穿電壓非常高。
Q:好的,感謝答疑,考慮電流,就是考慮其等效電流嗎?
A:對,因為熱是沒有瞬間一說,或者說溫升是一個時間積累的過程,所以瞬時電流沒有意義,需要靠等效電流,即一段時間內的電流平均值。
Q:好的,清楚了,感謝。
10有關PA Bonding線寄生電感影響
Q:請問一下大家,就是bonding線的電感導致PA的power高頻下降很嚴重,是6G 頻段cmos工藝,有什么好的方法解決呢?
A:這里的bonding線是RF輸出的還是電源地上的呢?
A:不是wifi的,bonding線是電源端,多大的交流電流?
Q:100ma左右。
A:把die的位置挪一下,縮短點,或者多打幾根線。
Q:好的。
11有關Buck電源不穩定問題
Q:請教各位大佬一個問題,Buck電源的SW引腳在什么情況下會出現這個波形?
A:應該是負反饋不穩定導致。
Q:好的,謝謝。
12有關放大器輸入功率損耗的理解
Q:請問大家怎了理解:放大器的輸入功率最是終消耗在哪里了,還是反射到哪里了?
A:可以看看三極管的等效模型,共射極的情況下,消耗在Rbe上了。
Q:你好,場管呢?
A:另一個角度,無論三極管還是場效應管,輸入都是有阻抗的,阻抗實部不能是0,都可以等效成一端接地的電阻。
A:場效應管,雖然輸入直流電流不能流過,但是交流電流可以流入晶體管,所以也會消耗能量。
Q:刪源交流電阻嗎?
A:嗯,里面肯定是有阻性的。
A:輸入阻抗中的這個等效電阻,可以理解為把部分輸入功率轉化成了熱量。輸入阻抗的虛部,物理意義上,不會把輸入功率變成熱,而是存儲或者耦合給了其他端口。個人理解,歡迎指正。
Q:好?謝謝大家。
13有關Doherty PA負載設計問題
Q:大佬,Doherty PA 需要牽引輔功放開啟點對應的最優輸出阻抗值嗎?
A:輔功放才開啟,有啥最優輸出阻抗的。未開啟時保證它在合路點的開路效果;飽和時做到匹配到最佳功率點阻抗就好了吧。
審核編輯:湯梓紅
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