Lab'daki Test ve Impedance Matching Networks'ü Etkiliyor
Table of Contents
Testten Önce Hazırlık
Herhangi bir ölçüm başlamadan önce, tüm test zinciri, 3.5 mm veya N tipi gibi hassas bağlantıları kontrol etmek için bir bağlantı noktası kullanın; hasarlı konektörler, hiçbir kalibrasyonun tamamen kaldırılabilirliği ve tüm arayüzleri tamamen silebilir.
Kalibrate theETHFLT:0)vector ağı analizci (VNA)[DUT)[değiştir | kaynağı değiştir] ve alıcıların termal olarak stabil olmasına izin vermek için en az 30 dakika sonra. - Yüksek frekans veya daha talep eden bir hız için, gelişmiş bir TRL (DUT) kalibrasyonu için, tam iki ortam SOLT (kıtlı kapalı yük-dönüşümlü doğrulama süresi) bir hata süresine izin vermek.
Ağ bant genişliği için yeterli dinamik aralık ve frekans çözünürlüğü sunan test aletleri seçin. Modern multiport VNAs zaman alan seçenekleri ile beklenen zirve gücü ve bir güç sensörünü geniş dinamik aralıkları ile ortaya çıkarabilir.El üzerinde analiz eden bir spektruma sahip olmak, özellikle de ağ içeren kontrasepsiyonel ağ tespiti veya aramış elementleri tespit ettiğinde yardımcı olur.For power handle tests, a sinyal jeneratörü, çok dinamik bir aralıkta bulunan bir sinyal jeneratörü de gereklidir.
Test Ortamının Belirlenmesi
Parasitik etkiler, VNA portları ile eşleşen ağ artış hızının belirlenmesi ve etkili dinamik aralığın düşmesidir.Eğer kablolar önceden onları karakterize etmeli ve VNA'nın yazılımlarını çıkarmak için VNA'nın yazılımlarını kullanarak.
Planlı eşleştirme ağları baskılı devreler (PCB) için, eş eksenli fırlatma bağlantılarını veya kenarlarını kullanın, doğrudan iletim hattına satılan yedekler için sattılar.Scture-faces (DUT) tarafından yapılan videoların veya el-çalışma noktalarının kontrol edilmesi nedeniyle, bilinen bir test hattının üzerinde montajı, 50 adet görüntüleyici veya L-line kartlama işlemine izin verilen bir dizi işlemden oluşan bir test hattının oluşturulmasını sağlar.
Yer ve
Katı bir elektrik zemin referansı, aynı yere tüm ekipmanlarını zemin döngüsüni en aza indirmek için tek noktalı bir yıldız yapılandırma kullanarak bağlayın.Eğer eşleme ağı, aksi takdirde ölçülen S-parametreleri veya dört bir VNA'yı kullanarak test alanını kullanarak kullanın.
Kalibrasyon Süreci
Kalibrasyon, VNA'nın iç donanımları, kablolar ve adaptörler tarafından neden olan sistematik hataları ortadan kaldırır. Standart SOLT yöntemi tam olarak bilinen mekanik standartlar: açık (yüksek dürtü), kısa (zero engel), yük (precise 50 ULL), ve (zero-uzun ekleme) ile ilgilidir.
VNA'nın frekansını eşleşen ağ kanallarını örtmeye çalışır, artı 10-20%. Örneğin, ağ 2.4-2.5 GHz için tasarlanmıştır, 2.0 GHz'den 3.0 GHz'ye kadar süpürücük bir şekilde küçültülerek, en azından 401 puanını kullanarak, ara frekans bant genişliğini yakalamanız gerekir (IFBW) mümkün olduğunca düşük olmalıdır (tipik olarak 1 kHz ila 10 kHz)
Bilinen bir sanatifact ölçmekle kalibrasyonunu teyit edin, örneğin hassas 50 ⁇ yükü veya havayolu şirketi gibi. Ölçülü geri dönüş kaybı iyi bir kalibrasyon için VNA'nın hafızasında daha iyi olmalıdır.Eğer geri dönüş kaybı sadece dB veya daha kötü bir bağlantı, hasarlı bir standart, kötü bir bağlantı veya ısı sürüklenme sonucu olarak hatırlanabilir.
Gelişmiş Kalibrasyon: TRL ve LRRM
DUT'un referans uçağı, DUT'un aynı substratta tekrarlanamaz, kalibre veya fikstür açmaz. LRRM (önemli-belgeler) sık sık kullanılan bir hibrit tekniktir, çünkü bu da katlibrasyon yapılarının doğruluğunu ortadan kaldırır.
Test Prosedürleri
VNA kalibreli ve DUT düzgün bir şekilde bağlantılı, kapsamlı bir test planı, [[DÜye dönüş kaybı (S11/S22)), [[DUTD:2)[DÜye Olmayanlar İçindekiler (S21/S12)[DÜye Olmayanlar İçindekiler) ve/veya işaretçileri kullanarak, frekans işaretlerini kullanarak, aşağıdaki tabloları kullanarak, aşağıdaki tabloları kullanarak, doğruları kullanarak, doğrultuştur.
Geri Dönüş ve VSWR
Geri dönüş kaybı (RL) olayı gücünün gücünü yansıtmasına oranıdır, dB'de ifade edilen bir geri kaybıdır. dB'nin geri dönüşü, güçten yüzde 1'i yanılırken, dB'nin her iki portuna karşılık gelir (S11 ve S22), bazı ağlar, dB'nin geri dönüş süresine göre bir Smith grafiğinden daha iyi bir şekilde zarar verir.
VSWR = (1 + | ⁇ |) / (1 – | ⁇ |), ⁇ 'nin yansıma katsayı olduğu yerde, 1.0'ın mükemmel olduğu için 1.5'i birçok sistem için tipik ve 2.0, VSWR'ye otomatik olarak VNA'nın matematikini kullanarak ölçümleme kaybınızı dönüştürür veya manuel olarak yapar.
Kesion Kayıp
Komion kaybı (IL) 50 ⁇ sistemi için ne kadar sinyal gücünün kaybolduğunu gösterir. İdeal bir reaktif ağ (tehlikeli kayıplar), eklenti kaybı 0 dB olur, ancak pratik bileşenler bir direnç ve dielektrik kaybı içerir. 50 {{ 50 LOW için iyi tasarlanmış bir ağ bölüm için 0-0.5 dB'nin kesintisi ölçümünü kullanın (S21), bu kayıptan dolayı "tarafsız" kaybın azalması gerekir.
Düşük büyüklükteki ölçümlerin gürültüye ve sürüklenmelere karşı hassas olduğunu unutmayın. Ölçülen IL 1 dB'den daha azsa, yüksek seviyeli bir kalibrasyon (örneğin, bir IFBW ile 100 Hz) ve ortalama birden fazla süpürücük.
Grup Gecikme ve Faz Düzliği
Geniş bant eşleştirme ağları için - özellikle dijital iletişim veya pul sistemlerinde kullanılanlar - grup gecikme düzlüğü, grup gecikmesi için gecikme süresine yol açan, VNA'nın grubu gecikme fonksiyonuna (genellikle “transform” veya “zaman domain” menüsü altında kullanılabilir) = - doğrulanan bir şekilde frekans aralığının % 2'si için doğrulayıcı veya yanlış eşleştirmeler için önemlidir.
Geçerlilik ve Sorun Giderme
Ölçülen verileri topladıktan sonra, tasarım simülasyonları ile karşılaştırın (örneğin, ADS, CST veya HFSS) Overlay arsaları S11 ve S21'in işletim sapmaları için, sadece 1 kHz'de değil, ölçülen merkezi frekansın bir göstergesi olabilir: a kapasitör etiketi 10 pF aslında 9.8 pF veya 10.2 pF.Demek.Demokrat analizörü veya LCR metre kullanarak bileşenleri analiz eder.
When the measured return loss is worse than simulated, inspect solder joints, via holes, and ground connections. Cold solder joints introduce inductive parasitics that can ruin a match. Use a thermal imaging camera while the DUT is under moderate RF power (e.g., +20 dBm) to locate hot spots that indicate excessive resistive loss – often a sign of a damaged component or a poorly adhered ground plane.
Common Issues and Solutions
- [FONT:0) Yüksek geri dönüş kaybı (poor maç)) - Tüm zeminin mevcut olduğunu ve Kalibrasyon maçlarının DUT'un bağlantı lansmanı için referans uçağın olduğunu kontrol edin.Eğer bir değerlendirme kurulu kullanıyorsanız, o pankartın düzgün bir şekilde takip edildiğini kontrol edin. farklı bir kalibrasyon kitini deneyin veya yeni standartlarla yeniden ayarlamayı deneyin.
- [[Dönetici:0)Unexpected insertion kaybı) - VNA gücünü dBm veya daha düşük çözünürlükte (örneğin, vNA'nın güç seviyesi çok yüksek olabilir, şarj bileşenleri ürpertici veya daha düşük çözünürlükte korozyon için azaltır.
- [FONT:0)Inconsistent ölçümler[Dönetici:0] Tüm konektörler ve DUT'un ısı dengesine ulaşmasına izin verebilir. Sınıf-1 seramik kapasiteli cihazları 30 ppm/°C'ye kadar değiştirebilir, ki bu da dar bant tasarımlarında önemli olan DUT'u bir sıcaklık kontrollü bir muhafaza içinde tutabilir.
- [FONT:0]Spurious resonances veya notches) - Bu genellikle girişçiler veya bir bileşen ve kalkan arasında parasitik darbe ile ortaya çıkıyor.Resonance'a küçük bir miktar ferrite ekleyin.
Güç işleme ve doğrusal olmayanlık testi
Birçok uygun eşleştirme ağı, DUT'un S-parametrelerini gerçek zamanlı olarak takip ederken, elektriksel özelliklerini test etmek için ısıtılır. Güç işlemesi için, giriş gücünü yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş bir artış için DUT'un S-parametrelerini gerçek zamanlı olarak artırmalı.S21'in gücünü artırmak için bir işaret (bu bileşenlerin saturating) iki uçlu ağ içeren ağ içeren ağları kullanarak.
Termal görüntüleme özellikle yararlıdır: DUT'u bir ısı battı ve birkaç dakika boyunca maksimum derece derece puanlanmış bir güç uygulamaktadır.En sıcak bileşen veri tablo ısı limitinin altında kalmalıdır. Belirli bir inductor veya direnç 100 °C'yi aşsa, ısı dağılımını artırmak için daha yüksek bir güç puan veya daha büyük bir ayak izi düşünün.
İstatistiksel Geçerlilik ve Dokümantasyon
Üretim veya tekrarlanan prototipleme için, ölçümlenen varyasyonunuz ile yapılan ölçümler, montaj sırasında anahtar parametrelerin histogramlarını ele almak için birden fazla birim (en azından 5-10) ölçmek. Merkezi frekansı ve eklerme kaybı gibi temel parametrelerin histogramları. Tasarımınızın en kötü durumda analizi ile karşılaştırın.
Kurulum fotoğraflarıyla her test, ekran VNA'dan yakalar ve her ölçüm için bir bölüm yazılır ve test edilen sonuçlarla karşılaştırılır.Bu belge, bir sistem daha sonra alan standart bir test raporu şablonu için değerlidir.
Tekrarlanabilir ölçümler için en iyi uygulamalar
Tekrarlanabilirlik, güvenilir laboratuvarın geçerliliğinin temel taşıdır. Aşağıdaki alışkanlıkları uygulayın:
- Her zaman koaksi bağlantıları için bir ton wrench kullanın (tipik tork: 0,0 N·m için SMA, 1.7 N·m for N tipi için). Mark konektör çiftleri bir renk ile aynı mating yüzeyleri her zaman kullanılır.
- Her test oturumunun başında ve sonunda bir kalibrasyon doğrulamayı çalıştırın.Eğer doğrulama, verileri sürükleyip yeniden konumlandırırsa.
- DUT geniş bir sıcaklık aralığı üzerinde çalışmak için belirtilmiş olup, laboratuar ısısını ±1 °C içinde stabil tut.
- DUT'u, kullanılmadığında anti-statik bir çantada depolayın; elektrostatik deşarj hassas bileşenlere zarar verebilir ve ağ özelliklerinin değiştirilmesini sağlar.
- Bir bilgisayar kontrollü veri satın alma senaryosu otomatik olarak ölçümler yakalamak için kullanın, insan transkript hatalarını azaltır. Birçok modern VNA'nın LabVIEW veya Python sürücüleri vardır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Test ve doğrulama ağlarının her aşamada detaya dikkat etmesi: Doğru kalibrasyon yöntemi ve yukarıda belirtilen en iyi uygulamaları seçmekten, simülasyonlara karşı ölçümler ve güçlendirme kontrollerine karşı sistematik olarak karşılaştırmak için. titiz bir yaklaşım, ağların sadece tasarım hedeflerini yerine getirmesini sağlar, aynı zamanda son sistemde güvenilir performans sağlar.
Daha fazla okuma için, başvuru notuna başvurunuz:0)" Anahtarsal Teknolojiler[Döneticileri için [Döneticileri 1), Ölçme teorisine derin bir dalış için.Ücretler uygulama notu AN-40-005)[Döneticileri eşleştirme ağ test fikstürleri için pratik ipuçları sunar.For-wafer kalibrasyonları için:Rohde & VNA kalibrasyonu[Dönlendirmeler için).