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本期的问答总结如下,请射频从业者们查阅。这期中的问答哪个是您心目中最精彩的呢?
01有关PA放大后噪声恶化问题
Q:我想问一个噪声恶化问题,之前做PA在放大一个单音信号,从频谱仪上看,间隔基波几十兆的频率会有一个小山坡(鼓包)一样的杂波,RBW改小以后发现并不是单音杂散,有点类似于底噪恶化,不是外部电源引入的,调整匹配也无法消除。这种间隔基波的底噪恶化是什么原因呀?类似于红色曲线这样的呈现。
A:不加激励,或者输入接负载会怎么样?你觉得有弱自激吗?
Q:看不到。
A:可以看一下栅极的电压的波形,尤其是纹波,是否有同频信号。
Q:当时我电源都外供过,确认过没有。另外,修改链路匹配,这个底噪恶化的频率会偏移,不固定的。
A:或者换个频点再看一下,看看跟单音的间距变不变?另外可以变换输入功率,看看鼓包幅度有没有变化。
A:加不加上盖板 贴不贴吸波材料有变化吗?
A:如果是固定的几十兆一般有可能是电源带进来的,电源或者地不干净都有可能。
Q:频带内都有,当时我是固定输入激励幅度,增大vg来提高增益推大功率,功率越大幅度越高。几十兆会根据匹配电路改变而出现频率偏移。我还查了不同频段的应用,发现都有这个问题,但是我当时做的那个就特别高。我也有看过布局电源走线,因为其他板子的应用同样有问题,不倾向于电源走线。不上盖板也一样有这个底噪恶化。
A:一般底噪恶化是整体抬高。
Q:最终我的解决办法是:在小信号输入那里将一个串联的耦合电容改到了非常小 2-3pF,然后这底噪恶化就降低下来了。指标虽然过了认证,但无法消除,但是原因我也没确认下来。
A:你有看过你的S11差吗?
Q:小信号的S11看了我觉得没有意义,我当时那个应用是偏B与AB类的应用,是通过调栅压来使得功率增大的,增益会出现扩张。
A:图中定义的杂散,大家觉得随频谱仪RBW改变会变还是不变那种?
Q:频率应该是不变的。
A:我也遇到过类似的,是不是没个芯片鼓包的位置还不完全一致,之前发现电源上有一个噪声包。
Q:我当时看了那个方案的应用,各频段应用的板子都会有鼓包,频率不一样,因为有些板子幅度比较低,就一直没有关注到。我外供了所有电源还是有。你那个现象最终是定位到电源噪声包对吧?
A:我们发现低频电源噪声变频到PA发射的边带。
02有关电容Q值仿真的问题
Q:想问一下,大家仿真时看电容的Q值时怎么看的,是当作单端口处理么,另外一端接地来计算么?还是当作两端口,另外一端接50欧到地?
A:这俩看的结果有啥区别吗?
Q:有区别,电容等效电路不一样,算出来就不一样。
A:Q 本身在复杂的网络里面就没有很严格的定义,最严格的是从能量损耗的角度,就你说的情况,一个叫元件的 unloaded Q, 一个叫 loaded Q, 后者在匹配网络里面通常认为跟带宽反比,但其实在高阶网络里面可能已经不成立。
A:有载网络Q和无载网络Q书上有讲,有载Q跟整个网络所有节点Q值都相关,但是到了有源器件,这个就太复杂了。
书上定义是存储的能量与消耗的能量比值是有载Q。无源网络的带宽由节点Q值较大处决定。
03有关5M8RB线性度较差问题
Q:请教一下,有个B40 ACLR的问题,3.8V供电10M full RB或者5M full RB下,E_UTRA和UTRA1都有-40以下,3.4V供电(未做APT)5M full RB状态下UTRA1也仍然能保持在-40左右。
但是如果切成PRB(8RB),start RB选high,右边的+UTRA1就只有-34.5左右了,离3GPP标准只剩2dB左右的余量,看了低中高三个信道都有这个现象,还有就是如果把RB总数改成4或者2或者>8的时候,都要比RB数是8的时候好很多,请问有谁知道这个要怎么优化呢?
Q:目前优化过PAIN和 loadpull位置的匹配都改善不大,也试过调bias也无明显效果,就降功率还能稍微有点提升,不知道怎么解了,求大神指导。
A:建议还是把PA取下来,焊接猪尾巴,看看负载阻抗点,和PA厂家提供的Load pull曲线对比看看。
Q:看过loadpull,就有50ohm附近,跟推荐的差别不大,现在full. RB三个信道ACLR都是很好的,之前PRB的UTRA1有问题。
A:饱和功率有多少?
Q:饱和功率能到27dBm,寄存器用的厂商提供的,没作修改就有这个问题。
A:那应该是芯片本身问题,估计是芯片里面的PA和BAW filter调试问题。实在不行就分开片子,一级一级测找问题。
A:降功率有用,那试试提高Vcc,如果也有用的话就是PA饱和功率不够。
Q:没做APT呢,提VCC没用,固定3.4V的电压了。
A:强发状态下改改呢?
Q:强发功率可以发得高,电压我都是选3.4V发的,这个倒是可以试下,虽然非信令强发的不一定很准,不过也能看看趋势,多谢。
A:我的意思是强发,通过修改RGI控制输出功率还是22.9左右,然后手动把Vcc提高,看看ACLR是否有改善。
Q:嗯,我知道,不过有个问题就是就算是VCC有影响,也没法改善啊,正常来说做了APT,抬VCC肯定是能优化的,而且还得考虑功耗是否达标。
A:如果回退功率和提高Vcc都有用,说明PA的P-3不够,就应该调PA的loadpull,往功率点去拉了。这样必定是会牺牲功耗。
Q:能提就好了,就是我这个目前没做APT,VCC电压是固定3.4V的,校准的时候把VCC修改提升了也没效果。还有一个就是,如果是loadpull在的位置增益不够高的原因的话,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的时候,ACLR都要好很多,而且RB数是2和4的时候功率跟8的时候也都是差不多的,23dBm左右。非信令强发提高PA Bias(VCC)ACLR没改善,应该跟我们产品没做APT,锁死VCC供电电压(3.4V)有关。
A:不同带宽和RB下看到的线性度有不同是正常现象,详细分析可以参考问答群第4期的问题7:如果是FRB的话,不考虑记忆效应(通常在20M带宽内记忆效应不明显),不同带宽测出来的EUTRA ACLR结果差别不大,因为这个是积分带宽和offset在比值上是一样的。
你说的小带宽的ACLR变差,应该说的是UTRA-1.6/5M的ACLR,这个原因在于UTRA ACLR定义的邻道到主信道的offset和主信道的带宽是相关的,但积分带宽是不变的,当主信道带宽变大(RBallocation不变),UTRA积分channel就会因为offset变大而远离主信道,积分到的邻道能量就越小,导致体现到ACLR是变好的。比如对于1.4M和5M的信号,同样是测E-UTRA/UTRA这些信号,带外积分不一样,得到的ACLR就会不同。5M8RB的Margin确实会小。
点击图片跳转至第四期问答
不过5M8RB的UTRA和5M Full RB的Margin上差3~4dBc,绝对值上差2dBc左右比较合理,你的值上看绝对值差了7dBc确实有些多了。可以检查有没有其他问题。比如:
1. 检查5M8RB的左边和右边,以及高中低频点看是否一样,排除是否是滤波器影响;
2. 找PA厂商提供EVB上5M8RB与5M Full RB的测试结果,看是否PA特性即是如此;
3. 小功率查看不同波形区别,如果小功率也区别明显,则可能是RFIC的问题。
04有关LNA自激问题
Q:网分看到的,这个是自激吗?
A:这是PA?增益怎么负的?关注下电流是不是异常偏大。
Q:是LNA,现在发现需要借助网分的smooth功能对s参数优化。
A:S21有异常尖峰凸起,代表测这个点时2端口接收到了明显的信号。有可能是自激震荡了,但也有可能是这个频点有额外的干扰信号,造成2端口接收到的信号能量变大,计算S21变大。
要确认是否是自激震荡还需要做些实验,最好用频谱仪来观察看是否有杂波频谱。网分看到的是小信号S参数,信息不够直接。
05有关Signal Studio里配置问题
Q:问下有用过NR的软件吗?下图这里对应不同config区别是啥?
A:一直准备用89600,没有license,应该是配置一些上下行时隙配比和数据帧格式吧。
A:这个不是89601,是signal studio,这三种提供了标准的配置。frc在3gpp附录里面有规定配置。
Q:嗯嗯 搞定了 里面定义不同RB配置生成以及调制阶数。
06有关Smith圆图问题
Q:请问哪本书有讲Smith圆图讲得比较详细吗?
A:b站有教学视频,smith圆图怎么从直角坐标变换为极坐标,并且为什么换算完后是一个圆
Q:好,我去搜搜看。
07有关RF Crossovers器件
Q:请问RF Crossovers这种器件做什么用的?
A:波束赋型,有种巴特勒矩阵上有用。
08有关滤波器群延时的问题
Q:请问群延时有没有计算公式,怎么算出来多少ns ,多少ns 会有影响?
A:Group Delay=-dH(jw)/dw。
Q:这个公式我知道,比如滤波器有些群延时比较大,有些小。大的抖动厉害不好,OFDM子载波 通过滤波器 多大会有影响,比如BAW通用就是20ns附近。
A:换成相位误差,用EVM的公式可以大致算。
09有关微带线的击穿问题
Q:第十四期问题5里有提到:”击穿有两种,电压击穿和电流击穿“。可以指教一下什么是微带线的电流击穿吗,我找了很多资料都只说了电压击穿。
点击图片跳转至第十四期问答
A:应该说的是失效模式。
Q:微带线有电流击穿这个说法吗,有个朋友非说有,给我整蒙了。
Q:他的意思是用线宽的通直流能力去衡量射频信号的等效电流,等效电流应小于微带线通直流能力。我查到的资料是微带线只有电压击穿,也就是介质击穿,用这个值算的话,功率容量很大的。
A:电压击穿一般是介质击穿,介质击穿的电压是很大的。而对于射频电流或者直流电流,我一般是考虑其等效均值电流。
A:所有的击穿可以分为两种,一种是电压击穿,一种是电流击穿,这个分界线也比较模糊,电压击穿可以理解为全开路状态,电流击穿可以认为是短路状态,中间的状态我们可以不管它,因为也可能两种击穿是存在;电流击穿最直观的现象就是过热,因为微带线也是有电阻的;电压击穿有一种情况,就是微带线和旁边的低距离很近(或者微带线拐弯儿处有尖角)这种会因为高压的存在导致有点火花存在,今儿烧坏。
对于微带线而言,考虑电流的情况为大多数,如上面老兄所属,介质的击穿电压非常高。
Q:好的,感谢答疑,考虑电流,就是考虑其等效电流吗?
A:对,因为热是没有瞬间一说,或者说温升是一个时间积累的过程,所以瞬时电流没有意义,需要靠等效电流,即一段时间内的电流平均值。
Q:好的,清楚了,感谢。
10有关PA Bonding线寄生电感影响
Q:请问一下大家,就是bonding线的电感导致PA的power高频下降很严重,是6G 频段cmos工艺,有什么好的方法解决呢?
A:这里的bonding线是RF输出的还是电源地上的呢?
A:不是wifi的,bonding线是电源端,多大的交流电流?
Q:100ma左右。
A:把die的位置挪一下,缩短点,或者多打几根线。
Q:好的。
11有关Buck电源不稳定问题
Q:请教各位大佬一个问题,Buck电源的SW引脚在什么情况下会出现这个波形?
A:应该是负反馈不稳定导致。
Q:好的,谢谢。
12有关放大器输入功率损耗的理解
Q:请问大家怎了理解:放大器的输入功率最是终消耗在哪里了,还是反射到哪里了?
A:可以看看三极管的等效模型,共射极的情况下,消耗在Rbe上了。
Q:你好,场管呢?
A:另一个角度,无论三极管还是场效应管,输入都是有阻抗的,阻抗实部不能是0,都可以等效成一端接地的电阻。
A:场效应管,虽然输入直流电流不能流过,但是交流电流可以流入晶体管,所以也会消耗能量。
Q:删源交流电阻吗?
A:嗯,里面肯定是有阻性的。
A:输入阻抗中的这个等效电阻,可以理解为把部分输入功率转化成了热量。输入阻抗的虚部,物理意义上,不会把输入功率变成热,而是存储或者耦合给了其他端口。个人理解,欢迎指正。
Q:好 谢谢大家。
13有关Doherty PA负载设计问题
Q:大佬,Doherty PA 需要牵引辅功放开启点对应的最优输出阻抗值吗?
A:辅功放才开启,有啥最优输出阻抗的。未开启时保证它在合路点的开路效果;饱和时做到匹配到最佳功率点阻抗就好了吧。
审核编辑:汤梓红
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