MTK射頻調(diào)試方法

1、射頻調(diào)試方法射頻調(diào)試包括發(fā)送和接收兩個(gè)大的方面，其中發(fā)送又包括了發(fā)送功率、相位誤差、PVT、開關(guān)譜、調(diào)制譜調(diào)試等，接收包括靈敏度、RXloss、接收電平等。在開始調(diào)試之前必須明確手機(jī)的各種射頻參數(shù)的狀態(tài)。怎樣明確手機(jī)射頻狀態(tài)：先對(duì)手機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的初始化文件一定要使用MTK提供的原始文件（見(jiàn)圖1），這樣才能明確手機(jī)的匹配狀態(tài)，比如在全頻段功率是否平坦（如果加權(quán)了就看不出來(lái)），TC和PA之間的匹配是否做好了（如果改變了Ramp曲線的值就不好判斷）。以GSM 900M為例1信道、62信道、124信道輸出功率如果相差0.5dBm以上，那么PA輸出匹配和TC與PA的匹配就沒(méi)有做好，這個(gè)時(shí)候如果開關(guān)譜

2、和相位誤差很好，那么就只需要調(diào)PA輸出匹配就可以了（注意輸出匹配有可能會(huì)影響相位誤差），如果開關(guān)譜和相位誤差很差，那么就一定要先調(diào)好TC和PA之間的匹配，再去調(diào)PA輸出匹配。開關(guān)譜的判斷標(biāo)準(zhǔn)：在高功率等級(jí)下至少有7dB的余量，小功率等級(jí)下要有1015dB以上的余量，尤其需要注意的是+/-0.4MHz和+/-0.6MHz的余量。相位誤差的判斷標(biāo)準(zhǔn)：GSM都能做到RMS 1°左右，DCS在2°左右；同樣要做到全頻段相位誤差相差不能太大。 圖1：ini 文件中的ramp和weight值射頻調(diào)試中有一個(gè)很重要的步驟就是阻抗匹配，在PCB板沒(méi)有問(wèn)題的情況下，只要匹配做好了，射頻參數(shù)就

3、基本上調(diào)好了。所以在這里重點(diǎn)解釋下阻抗匹配的原理以及調(diào)試過(guò)程。要使信號(hào)源傳送到負(fù)載的功率最大，信號(hào)源的阻抗必須等于負(fù)載的共軛阻抗（即共軛匹配） ，如果傳輸線的特征阻抗跟負(fù)載阻抗不相等（即不匹配）時(shí)，在負(fù)載端就會(huì)產(chǎn)生反射，在傳輸線上形成駐波導(dǎo)致傳輸線的有效功率容量降低；功率發(fā)射不出去，甚至?xí)p壞發(fā)射設(shè)備。如果是電路板上的高速信號(hào)線與負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。阻抗不匹配在手機(jī)上面的表現(xiàn)就是：發(fā)送功率上不去，耗電大，相位誤差和開關(guān)譜超標(biāo)；接收通路損耗大靈敏度低。最大功率傳輸定理：令 Zi = Ri + jXi , ZL = RL + jXL負(fù)載獲得最大功率的條件是 

4、60;ZL = Ri - jXi = Zi*      （即 RL = Ri , XL = -Xi ）  當(dāng)上式成立時(shí)，我們稱負(fù)載阻抗和電源阻抗共軛匹配，簡(jiǎn)稱負(fù)載與電源匹配。 負(fù)載所得的功率最大值為 Pmax = (Us2) / (4Ri)PA匹配（包括輸出匹配見(jiàn)圖2和輸入匹配見(jiàn)圖3）調(diào)試的一般步驟：第一種不用網(wǎng)絡(luò)分析儀：先把通路上的并聯(lián)器件拿掉，再將串在通路上的器件換成0電阻后推功率（見(jiàn)附錄），記錄結(jié)果。然后按照先調(diào)串聯(lián)，再調(diào)并聯(lián)，電感先串聯(lián)，電容先并聯(lián)的原則。串聯(lián)時(shí)電感值從小到大調(diào)節(jié)，電容值從大到小調(diào)節(jié)，并聯(lián)則相反。調(diào)試過(guò)程中遵循

5、Zo=Sqrt(L/C)的特性阻抗公式，知道了L的變化趨勢(shì)，那么C的變化趨勢(shì)也就明確了，反之亦然。例如：如果PA GSM輸出端串聯(lián)的電感L110由0變?yōu)?.2nH時(shí)PA輸出功率變大，那么傳輸線路的特性阻抗Zo需要增大才能更好的和PA匹配，那么并聯(lián)的電容C151的變化趨勢(shì)就是減小。這種調(diào)試方法要善于分析測(cè)試的數(shù)據(jù)，判斷阻抗的變化趨勢(shì)。 圖2 PA輸出型匹配電路 圖3 TC與PA之間的型匹配第二種使用網(wǎng)絡(luò)分析儀：先把通路上的并聯(lián)器件和PA都拿掉，再將串在通路上的器件換成0電阻，用一個(gè)SMA頭（見(jiàn)圖4-7）將需要調(diào)試的通路接到網(wǎng)分上，連上META將手機(jī)置為長(zhǎng)發(fā)（continue TX）模式，這時(shí)候發(fā)

6、送通路就是長(zhǎng)通了。用網(wǎng)分測(cè)出通路的原始阻抗，一般記錄三個(gè)點(diǎn)的阻抗值（高中低信道）。接下來(lái)就可以用Smith圓圖來(lái)仿真阻抗的匹配過(guò)程：串聯(lián)電抗對(duì)于電感而言是正數(shù)，對(duì)于電容而言為負(fù)數(shù)，而并聯(lián)電納對(duì)于電容而言是正數(shù)，對(duì)于電感而言是負(fù)數(shù)。阻抗的正負(fù)表現(xiàn)在圓圖上就是順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（見(jiàn)圖8-11）。通過(guò)串并電感電容將阻抗匹配到史密斯圓圖50歐姆點(diǎn)，然后按照仿真的結(jié)果改變電路的匹配狀態(tài)，再到網(wǎng)分上面測(cè)試是否已經(jīng)匹配到50歐姆附近了，再反復(fù)幾次微調(diào)就能夠完成匹配的調(diào)試。SMA型：我們一般是用一小段同軸線焊接到（Female）陰頭上，將同軸線地與陰頭的地連在一起，然后通過(guò)SMA轉(zhuǎn)接頭連接到網(wǎng)分上；同軸線的另

7、一頭焊接到PCB板需要調(diào)匹配的通路上（一般是焊接到PA的焊盤），然后就近將這端的地線焊到PCB的地上。（如圖7） 圖4 (Male)陽(yáng)頭： 圖5 （Female）陰頭： 圖 6 SMA轉(zhuǎn)接頭 圖7 SMA轉(zhuǎn)接頭連上SMA（Female）陰頭后 圖8 并電容，順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 圖9 并電感，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 圖10 串電容，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 圖11串電感，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)PA輸出高功率時(shí)不一定是高效率，高效率時(shí)的輸出功率做不大但是此時(shí)的耗電少，PA輸出的匹配要調(diào)到Loadpull圖（見(jiàn)圖12）的高效率與高功率點(diǎn)的折中位置（在兩點(diǎn)的連線上），調(diào)試時(shí)注意三點(diǎn)：APC DAC的值，電流和功率。要求在常溫常壓情況下，GSM所有

8、信道的PA最大輸出的功率要大于33.4dBm以上，DCS所有信道的功率要大于30.4dBm以上；在低壓條件下， GSM所有信道的功率要大于33.0dBm以上，DCS所有信道的功率要大于30.0dBm以上?；蛘吒鶕?jù)客戶實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整。不過(guò)，在調(diào)整匹配電路時(shí)，要同時(shí)兼顧PAE，也就是PA消耗的最大輸出電流要滿足客戶要求，最大通話電流各種PA的值也能不一樣，在不包括其他耗電的情況下，RF3166為250mA、SKY77328為250mA、Renases 8015B為260mA 。圖12 RF3166 880MHZ Load pull接收匹配調(diào)試步驟：首先校準(zhǔn)手機(jī)，記錄接收通路RXloss的值，先改

9、變通路上串聯(lián)器件的大小，查看RXloss的變化趨勢(shì)（見(jiàn)附錄）同樣遵循Zo=Sqrt(L/C)的特性阻抗公式，找到規(guī)律并定下串聯(lián)器件后再微調(diào)并聯(lián)器件。電容的值一般在0.5P-33P之間變化，電感值不要大于22nH，接收通路的L型匹配的調(diào)整在史密斯圖上表現(xiàn)為阻抗圖旋轉(zhuǎn)，而型匹配則表現(xiàn)為阻抗圖縮小和放大，所以接收聲表前面的L型對(duì)于接收的影響比較大，一般是先調(diào)聲表前面的匹配。（見(jiàn)圖13）例如：圖13中的接收RX Loss原始狀態(tài)為GSM900 Sub band, RX lossMax ARFCN=15,30,40,50,60,70,80,95,110,124,1000,1023RX loss=0,0,

10、-0.125,-0.25,-0.25,-0.25,-0.125,0.125,0.25,0.25,-0.125,-0.375將SAW101前面的L型匹配的串聯(lián)電容C107由1.5nH增加為4.7nH，重新校準(zhǔn)RX Path Loss后Rx Loss變?yōu)椋篏SM900 Sub band, RX lossMax ARFCN=15,30,40,50,60,70,80,95,110,124,1000,1023RX loss=-0.625,-0.5,-0.625,-0.75,-0.75,-0.75,-0.625,-0.5,-0.375,-0.25,-0.5,-0.875數(shù)據(jù)上可以看出有明顯的改善，那么可以

11、由Zo=Sqrt(L/C)推斷出天線開關(guān)與SAW101之間的傳輸線特性阻抗偏小，增大L值后Z0變大可以更好的實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。圖13 接收通路的L型和型匹配電路 附錄：1.推功率的方法：（1）首先將手機(jī)和META連接上，進(jìn)入RF Tool 界面中的TX level and profile子菜單（2）單擊右下角 GMSK level and Ramp setting后進(jìn)入如下界面： (1) 在Change NVRAM DB中選擇Database文件：(2) 單擊左下角Upload from flash讀取射頻參數(shù)：(3) 設(shè)置CMU200端：首先將CMU200設(shè)置成非信令模式 非信令模式CMU 20

12、0僅僅是一個(gè)測(cè)試儀器不起基站的作用在Analyzer settings子目錄下選擇Channel項(xiàng)，將這里的信道設(shè)置成和META中的ARFCN欄一樣：另外將Training sequence 選為 Any，過(guò)不選成Any可能會(huì)出現(xiàn)TSC not find的提示：衰減補(bǔ)償：補(bǔ)償RF線的損耗，新線一般GSM補(bǔ)償0.4，DCS補(bǔ)償：0.8.將META 如下對(duì)話框中的ARFCN欄設(shè)置成與CMU200 Analyzer settings子目錄下的Channel項(xiàng)一樣：選擇功率級(jí)并單擊Start鍵就能通過(guò)CMU200看到，你所選的信道和功率級(jí)下的功率值了： 2.讀取RX loss值：手機(jī)連上META后進(jìn)入

13、RF Tool中的PM子項(xiàng)單擊RX Path loss Setting項(xiàng),進(jìn)入如下界面，同樣要在Change NVRAM DB中選擇Data Base文件，然后點(diǎn)擊Upload from flash 鍵就讀出了RX Path loss的值了：經(jīng)驗(yàn)在射頻調(diào)試中是非常重要的，本文只是很淺的敘述了射頻調(diào)試中的阻抗匹配調(diào)試方法，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)原因敘述中難免會(huì)有錯(cuò)誤和疏漏，歡迎指正不勝感激。 備注：靈敏度的測(cè)試方法將手機(jī)和CMU200連接起來(lái)（處于通話狀態(tài)），接著設(shè)置好線損（要求：設(shè)置CMU200 BS的發(fā)送電平為-85 dBm，這時(shí)候從CMU200查看手機(jī)回送給CMU200的電平應(yīng)該顯示數(shù)值是25），進(jìn)入CMU200的接收質(zhì)量設(shè)置菜單，再次調(diào)整CMU200 BS的發(fā)送電平（設(shè)置通話的偵長(zhǎng)為100）直至CMU200顯示接收誤碼率（通?？碈LASS II）等于2.4%，記錄此時(shí)的CMU200 BS的發(fā)送電平即為靈敏度。靈敏度失真：在匹配好線路之后，我們手機(jī)的傳導(dǎo)