Badanie odbicia sygnału płytki RF można przeprowadzić w ustandaryzowanym procesie od łatwych do trudnych, od systemu do lokalnego, aby szybko zlokalizować źródło nieciągłości impedancji.
Krok 1: Wstępna ocena zjawiska odbicia i przygotowanie do testów
Obserwując bezpośrednio przebieg sygnału za pomocą oscyloskopu o dużej przepustowości, jeśli występuje oczywiste przeregulowanie, dzwonienie lub zniekształcenie schodkowe, można wstępnie potwierdzić, że występuje problem z odbiciem.
Przygotuj podstawowy sprzęt testujący: wektorowy analizator sieci (sieć wektorowa/VA), reflektometr w dziedzinie czasu (TDR), przyrząd testujący SMA. Przed testowaniem wykonaj kalibrację zwarciowego obwodu otwartego SOLT, aby zapewnić kontrolowalne błędy pomiaru.
Krok 2: Określ ilościowo intensywność odbicia i lokalizację domeny częstotliwości
Przetestuj parametr utraty sygnału zwrotnego S11 za pomocą sieci wektorowej. Normalne łącza RF wymagają S11<-10dB within the operating frequency band. If the value is significantly higher, it indicates that the reflected energy exceeds the standard.
Określ całkowite odchylenie impedancji w oparciu o cechy wykresu Smitha:
Całkowite prawe odchylenie wykresu kołowego: rzeczywista impedancja jest większa niż wartość projektowa (np. 55 Ω mierzona w projekcie 50 Ω), co często jest spowodowane nadmierną grubością warstwy dielektrycznej i małą szerokością linii.
Całkowite odchylenie w lewo na wykresie kołowym: rzeczywista impedancja jest mniejsza niż wartość projektowa (np. 42 Ω zmierzona w projekcie 50 Ω), co często jest spowodowane cienką warstwą dielektryka, dużą szerokością linii lub nadmierną stałą dielektryczną płytki.
Lokalny wygląd wklęsły/wypukły na wykresie kołowym wskazuje na obecność lokalnych punktów nieciągłości impedancji w łączu.
Krok 3: Dokładnie zlokalizuj fizyczne położenie źródła odbicia
Wykorzystanie funkcji transformacji w dziedzinie czasu parametru S sieci wektorowej w celu uzyskania testów równoważnych TDR:
Skok fali TDR do przodu: odpowiada nagłemu wzrostowi impedancji w odpowiednim położeniu, powszechnie obserwowanym w przypadku wąskiej szerokości linii i nadmiernej indukcyjności pasożytniczej przelotek.
Skok ujemny kształtu fali TDR: odpowiada nagłemu spadkowi impedancji w odpowiednim położeniu, powszechnie obserwowanemu w przypadku nadmiernej pojemności pasożytniczej przelotek i nagłych zmian szerokości linii w obszarach przerwania BGA.
Na podstawie parametrów czasowych punktu skoku można obliczyć dokładną fizyczną lokalizację punktu nieciągłości impedancji na trasie PCB, z dokładnością pozycjonowania do poziomu centymetra.
Krok 4: Zbadaj typowe przyczyny według modułu i elementu po elemencie
Zgodnie z połączeniem sygnału od wejścia do wyjścia, użyj strategii „dziel i zwyciężaj”, aby podzielić moduły i zweryfikować je jeden po drugim:
Rozwiązywanie problemów z połączeniem zewnętrznym i łączem testowym: Sprawdź złącza SMA i kable testowe pod kątem utlenienia styków, zanieczyszczenia powierzchni czołowej i luźnych gwintów. Problemy te mogą bezpośrednio powodować dodatkowe odbicia, które można wyeliminować poprzez wymianę kwalifikowanych kabli do testów porównawczych.
Rozwiązywanie problemów z komponentami pasywnymi i pasującą siecią: Sprawdź parametry S11 anten, filtrów, dzielników mocy i innych komponentów jeden po drugim, aby potwierdzić, czy występuje mutacja impedancji spowodowana niedopasowaniem urządzenia, wirtualnym lutowaniem/układaniem cyny.
Badanie okablowania PCB i defektów strukturalnych: Skoncentruj się na badaniu typowych problemów projektowych/produkcyjnych, takich jak zbyt długie pozostałości otworów przelotowych, brak ścieżki przepływu w segmentacji płaszczyzny odniesienia, zagięcia okablowania pod kątem prostym i nagłe zmiany szerokości linii bez stopniowego przejścia.
Rozwiązywanie problemów z aktywnym zakończeniem portów: Sprawdź, czy obwody wejściowe i wyjściowe wzmacniaczy, mikserów i innych układów mają wirtualne lutowanie lub nieprawidłowe parametry rezystancji/pojemności zakończenia, co powoduje odchylenie impedancji portu od standardu 50 Ω.
Krok 5: Weryfikacja i potwierdzenie w pętli zamkniętej
Po naprawie wykonaj ponownie test parametrów S, TDR i kształtu fali, aby potwierdzić, że wskaźnik S11 spełnia normę, przebieg TDR nie wykazuje nieprawidłowych skoków, a przekroczenie sygnału/amplituda dzwonienia jest kontrolowana w granicach 10% napięcia zasilania, aby uniknąć wprowadzenia nowych problemów z odbiciami podczas procesu prostowania.