1,双端口网分一台,得当长度的铜管线;
2,贴有完全器件的主板和光板一个;
3,较为完全的物料盒;

做好仪器和铜管的校准:
网分校准的频率范围也是一个值得一提的点,本案例中,只是提到了GPS的匹配,那我是不是只校准GPS L1的频段1575.42MHz+/-10 MHz就可以了呢?答案是--不是,由于涉及到对滋扰的抑制,比如范例的滋扰源LTE B3,发射频率范围1710~1785MHz,和GPS 的1575.42MHz比较靠近,因此也须要评估我们的GPS 前端电路对该频段的抑制程度。范例的我们可以设置校准的频率范围1500~1800MHz。
并且做好铜管的port extension事情,把稳一点的是,铜管不能太长,也不能太软,如果太长,port extension很可能无法做到空想的开路曲线,如下图:
长铜管示意图
非空想port extension后阻抗图,阻抗是个线,而不是空想的点
空想port extension之后的阻抗图
左边的是铜管过长导致的史密斯圆图开路看到的曲线,由于铜管过长,port extension往后的电延时在所需的频段内无法做到完备的补偿,空想的曲线在port extension往后该当是如右图是一个点。因此我们须要选取一根可以知足焊接需求尽可能短的铜管。并且铜管的port extension必须是在已经弯折好成型的条件下做的,也便是要和实际事情状态同等才可以。有很多同学在反复焊接过程中,铜管的长度和波折程度都和port extension时的状态想去甚远,这个时候就要从主板上取掉,重新做电延时校准(port extension的物理意义)。
上面的事情完成后,现在可以开始去做匹配的事情了。
焊接的时候,主旗子暗记焊点要平滑,不能有太多焊锡。以免阻抗不连续造成反射给调试增加不必要的偏差成分。同时对铜管的地的焊接也很有讲究,原则:1,就近大面积焊接接地,一是供应低阻回流路径,一是防止脱落;
良好焊接示范
以前的阻抗匹配讲义中,常常提到用塑料镊子安顿器件到相应位置看阻抗变革的趋势,基本上这种方法在大的基站和直放站板子上是可行的,由于器件足够大,器件之间的间隙也足够大。而手机主板上这种方法基本很难利用了,由于现在0201乃至01005的器件镊子很难操作放到主板上还能担保焊盘打仗良好。
详细匹配过程:
GPS吸收的框图如下:
GPS吸收系统框图
上图中,MN表示Matching Network,匹配网络,由电容和电感组成;Diplexer指的是合路器,用于合路GPS旗子暗记和Wifi的5G和2.4G频段的旗子暗记,Pre Saw是前saw,Post Saw是后Saw,这里的前后指的是相对eLNA(external Low Noise Amplifer)而言的,Receiver是GPS吸收器。内部包含LNA和滤波器。
第一步:网分的Port1接射频座,Port2接合路器的输出,按照往前看,往退却撤退的匹配器件放置原则,匹配S11直到50Ω附近。
MN1匹配调试的连接方法
把稳,匹配形式有很多种,虽然末了的阻抗都可以达到50Ω的位置,但不同的匹配形式,插损(Insertion Loss)是不一样的,因此须要验证这种匹配形式是否可用,须要在一块光板上同步验证这组匹配的插损情形,如果插损较小则可用。当然我们直接看上面图的S21参数也可以看得出来匹配网络带来的插损,只不过准确度有疑问而已。合路器Diplexer的datasheet会有插损数据,但这个参数有min typical max三个数值,不好确定,加上焊接到板上往后实际参数又有变革,以是这样得出的MN1的插损数据有些不准。
第二步:网分的Port1接射频座,Port2接前SAW的输出,调度MN2匹配值直到看到S11在50Ω附近。
MN2匹配调试的连接方法
第三步: 网分的Port1接射频座,Port2接eLNA的输入脚调度MN3直到看到S11在想要的位置。
MN3匹配调试的连接方法
把稳这里调试的阻抗位置就不是50Ω附近了,而是右图中最佳NF(Noise Figure,噪声系数)点附近。也便是说每一个LNA都会有个最佳输入阻抗匹配点,这个点绝大多数时候都不是50Ω附近。
现在问题来了,如果按照最佳噪声系数点调MN3后,在光板上实测创造MN3带来的插损较大,怎么办?会不会造成灵敏度较差呢?答案险些是肯定的。如果匹配网络MN3带来的插损偏大,须要改换匹配网路的形式,在近似知足最佳噪声系数圆的条件下,找到插损最小的匹配。
最佳噪声系数圆图
找到这个得当的匹配网络MN3是否匹配就完成了呢?恭喜你,almost,险些就要完成了。疑问来了,MN4和MN5不用调了吗?
我们来看看灵敏度打算公式:
Sens.=-174dBm+10lg(BW)+CNRmin+IL+NF,-174dBm是底噪,也便是室温下的噪底,CNRmin是当前调制办法下解调所须要的最低信噪比,IL指的是第一级eLNA前引入的插损,NF是第一级eLNA噪声系数。以是在已知通讯系统的调制办法,已知带宽的场景下,决定灵敏度的有两个成分:IL和NF。IL是MN1+合路器+MN2+Pre Saw+MN3再加上走线引入的插损,以是在NN1、MN2已经确定的情形下,MN3影响的便是低噪放前的插损,而NF便是全体包含eLNA在内的全体吸收系统的噪声,我们这里说是第一级低噪放实在不准确的,该当是eLNA加上MN4、Post Saw、MN5以及后面Transceiver的全体噪声系数。而从下面的级联噪声系数公式我们可以看出,起决定成分的是第一级的增益和噪声系数,由于后一级的噪声系数贡献会被除以第一级的增益G,贡献值大大减少。因此MN4、Post Saw、MN5带来的影响都很有限,不用过多考虑。当然如果你得闲,也可以调试。
那么回到灵敏度本身,IL+NF影响最大,NF是LNA固定的参数,我们能做的就只有尽可能靠近LNA的最佳噪声系数点,并不能再做其他有效方法。唯一能做的便是减少IL,也便是eLNA之前的损耗,个中减少走线损耗是最切实有效的方法。如下左图,是提升吸收灵敏度最有效的办法。
总结一下,把稳事变:
1, 利用前网分务必校准切铜管须要精确port extension;
2, 匹配网络的S21参数须要在光板上验证,避免引入过大的插损,可以多试验几组匹配值,找到插损小的匹配;
3, 在器件性能和阻抗线形式已定的情形下,好的灵敏度只能通过尽可能近天线端放置eLNA和减少前端器件以及线损的办法实现。