Skyworks 4G硬件調(diào)試教程

1、Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information1Skyworks Proprietary InformationSkyworks Solutions, Inc. Proprietary Information1Skyworks 4G硬件調(diào)試教程硬件調(diào)試教程Tony YangMay, 2015僅僅供內(nèi)部培訓(xùn)使用供內(nèi)部培訓(xùn)使用Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information2Skyworks Proprietary Information內(nèi)容內(nèi)容1.PA基本參數(shù)基本參數(shù)2.4G PA匹配調(diào)試匹配調(diào)試3

2、.ACLR4.電電流流5.ILPC6.Layout原則原則7.干干擾擾8.排查問題的思路排查問題的思路Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information3Skyworks Proprietary Information基礎(chǔ)基礎(chǔ)準(zhǔn)備準(zhǔn)備 熟悉熟悉RF基礎(chǔ)知識(shí)：傳輸線、基礎(chǔ)知識(shí)：傳輸線、Smith、放大、調(diào)制、交調(diào)、干擾、噪聲、放大、調(diào)制、交調(diào)、干擾、噪聲、諧波諧波 了了解一些通信原理和信號(hào)處理。解一些通信原理和信號(hào)處理。 熟熟悉常用悉常用RF器件：器件：PA、容感、雙工、濾波器、容感、雙工、濾波器、LNA、開關(guān)、天線、開關(guān)、天線 熟熟悉儀器操作：綜測(cè)

3、儀、網(wǎng)分、頻譜儀、示波器、電源、風(fēng)槍烙悉儀器操作：綜測(cè)儀、網(wǎng)分、頻譜儀、示波器、電源、風(fēng)槍烙鐵鐵 熟熟悉工具：悉工具：META、QRCT、PADS、MIPI EVB 跟跟蹤運(yùn)營(yíng)商要求，了解各種認(rèn)證要求。蹤運(yùn)營(yíng)商要求，了解各種認(rèn)證要求。 分分析能力、學(xué)習(xí)能力。百度、析能力、學(xué)習(xí)能力。百度、52RD。實(shí)用的一些小工具實(shí)用的一些小工具可以先看一些基礎(chǔ)文檔可以先看一些基礎(chǔ)文檔理論理論+經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information4Skyworks Proprietary InformationPA的基本參數(shù)的基本參數(shù)PA參數(shù)參數(shù)客戶關(guān)心的參數(shù)

4、客戶關(guān)心的參數(shù)頻帶頻段、調(diào)制帶寬最大線性功率飽和功率Gain輸出動(dòng)態(tài)范圍、最小功率、ILPC效率電流線性度ACLR、SEM、雜散、RxBN諧波諧波失真EVM作作為器件來(lái)講還有為器件來(lái)講還有ESD、MSL、耐壓、耐壓、Rfin、熱效應(yīng)等。、熱效應(yīng)等。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information5Skyworks Proprietary Information了解雙工和開關(guān)了解雙工和開關(guān)雙工的基本參數(shù)雙工的基本參數(shù)開關(guān)的基本參數(shù)開關(guān)的基本參數(shù)頻段頻段插損插損收斂性最大承受功率熱效應(yīng)P1dB, P0.1dB帶外抑制IMD, IIP諧波諧波最大功率隔

5、直隔離度隔離度邏輯電平有部分雙工器因?yàn)樽畲蠊β试蚍钟胁糠蛛p工器因?yàn)樽畲蠊β试蚍諻CDMA雙工和雙工和LTE雙工雙工Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information6Skyworks Proprietary InformationPA的影響因素的影響因素輸入輸入電源電源（包括地）（包括地）負(fù)載負(fù)載偏置或控制：包括偏置或控制：包括Vramp、Vmode、MIPI bias、MIPI bus屏蔽與耦合屏蔽與耦合一切事物無(wú)非是內(nèi)在一切事物無(wú)非是內(nèi)在+外在兩種因素。外在兩種因素。PA也不例外。也不例外。一切復(fù)雜問題，充分考慮外部影響因素，結(jié)合一切復(fù)雜問

6、題，充分考慮外部影響因素，結(jié)合PA基基本參數(shù)，可以找到答案或基本定位。本參數(shù)，可以找到答案或基本定位。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information7Skyworks Proprietary Information雙工的影響因素雙工的影響因素 Layout- 匹配位置匹配位置- ANT、TX、RX隔離度隔離度- 走線走線 溫度溫度當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)溫度升高時(shí)，S21往低頻漂移，高信道插損變大。往低頻漂移，高信道插損變大。S11也會(huì)更發(fā)散。也會(huì)更發(fā)散。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information8

7、Skyworks Proprietary Information4G PA匹配調(diào)試匹配調(diào)試Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information9Skyworks Proprietary Information調(diào)試參考資料調(diào)試參考資料 規(guī)格書、規(guī)格書、Loadpull、MIPI LUT表。表。 雙雙工器工器/濾波器的規(guī)格書、濾波器的規(guī)格書、S參數(shù)。參數(shù)。 開開關(guān)的規(guī)格書。關(guān)的規(guī)格書。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information10Skyworks Proprietary Information雙工雙工

8、/SAW的調(diào)試的調(diào)試4G PA與與3G PA匹配調(diào)試基本一樣，但不建議盲調(diào)，特別是匹配調(diào)試基本一樣，但不建議盲調(diào)，特別是HB。請(qǐng)焊銅。請(qǐng)焊銅管到管到4G PA輸出輸出pin上網(wǎng)分測(cè)試到射頻點(diǎn)的上網(wǎng)分測(cè)試到射頻點(diǎn)的S11/S21。PA輸出輸出pin測(cè)試座測(cè)試座SKY77721 Pload at 26.5dBm0.10.2 0.30.512 j0.1-j0.10 j0.2-j0.20 j0.3-j0.30 j0.5-j0.50 j1-j10 j2-j20-43-41-41-39-39-39-37-37-37-37-35-35-35-35-33-33-33-31-31-31-29-29-29-27-

9、27-27-25-25-25-23-23-23-21-21401451451451451501501501551551551601601601651651651701701701751751801801 set_freq : 1.9224set_pset : 26.5set_vcc2 : 3.4(50.00+j0.000) Resultsmeas_aclr1 = -41.39icc_tot = 433.00meas_aclr1icc_tot6.0:1將低中高信道的阻抗做得收斂將低中高信道的阻抗做得收斂,并且落在并且落在理想的位置理想的位置Skyworks Solutions, Inc. Pro

10、prietary Information11Skyworks Proprietary Information雙工雙工/SAW的調(diào)試的調(diào)試調(diào)調(diào)試前，請(qǐng)盡量參考試前，請(qǐng)盡量參考雙雙工或工或SAW的規(guī)格書查看推薦的匹配。的規(guī)格書查看推薦的匹配。ANT端并地的電感端并地的電感L1是用來(lái)是用來(lái)調(diào)試收斂度，但個(gè)別雙工調(diào)試收斂度，但個(gè)別雙工/SAW在在Tx端也有并地電感來(lái)調(diào)收斂度。一般端也有并地電感來(lái)調(diào)收斂度。一般ANT端以后走線端以后走線是是50歐的話，放一顆其規(guī)格書上推薦電感附近的值基本上就可收斂。如果走線偏離歐的話，放一顆其規(guī)格書上推薦電感附近的值基本上就可收斂。如果走線偏離50歐歐，則需要先用匹配上

11、的其他位置把此處參考點(diǎn)拉到，則需要先用匹配上的其他位置把此處參考點(diǎn)拉到50歐。歐。調(diào)調(diào)ANT端端要先要先保保Tx的收斂，再調(diào)的收斂，再調(diào)Rx收斂度。因收斂度。因?yàn)闉镽x還有個(gè)還有個(gè)L2來(lái)調(diào)收斂，如果調(diào)來(lái)調(diào)收斂，如果調(diào)ANT端先保端先保Rx，那，那Tx不收斂就沒救了。不收斂就沒救了。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information12Skyworks Proprietary Information雙工雙工/SAW的調(diào)試的調(diào)試有時(shí)候需要參考一下雙工有時(shí)候需要參考一下雙工/SAW的的S參數(shù)來(lái)看你調(diào)試的收斂度是參數(shù)來(lái)看你調(diào)試的收斂度是不是達(dá)到了器件本身的

12、極限。不是達(dá)到了器件本身的極限。器件做不到的莫強(qiáng)求。器件做不到的莫強(qiáng)求。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information13Skyworks Proprietary InformationPA的調(diào)試的調(diào)試雙工雙工/SAW調(diào)收斂后，再調(diào)調(diào)收斂后，再調(diào)PA的的匹配把負(fù)載調(diào)到匹配把負(fù)載調(diào)到Loadpull上上balance的位置上。有些的位置上。有些PA balance的位置就是的位置就是50歐，請(qǐng)參歐，請(qǐng)參考各型號(hào)考各型號(hào)PA的的Loadpull?？纯碙oadpull一定要看一定要看Loadpull的的測(cè)試條件，測(cè)試條件，一切性能都是有條一切性能都是

13、有條件的。件的。MIPI PA還會(huì)在此處給出還會(huì)在此處給出MIPI bias。PA功率功率=目標(biāo)功率目標(biāo)功率+PA到測(cè)試座的插損到測(cè)試座的插損所以，先確定所以，先確定bias和和Vcc正確，正確，再參考對(duì)應(yīng)功率的再參考對(duì)應(yīng)功率的Loadpull。1.并聯(lián)電容并聯(lián)電容2.并聯(lián)電感并聯(lián)電感3.串聯(lián)電容串聯(lián)電容4.串聯(lián)電感串聯(lián)電感Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information14Skyworks Proprietary InformationACLR ACLR差？差？- 前端插損大前端插損大- 飽飽和功率低和功率低- 匹匹配位置不對(duì)配位置不對(duì)- PA

14、增益模式設(shè)錯(cuò)（低增益大功率）增益模式設(shè)錯(cuò)（低增益大功率）- Vcc電壓設(shè)錯(cuò)（一般是太低）電壓設(shè)錯(cuò)（一般是太低）- MIPI bias設(shè)錯(cuò)（高通平臺(tái)還要看校準(zhǔn)設(shè)錯(cuò)（高通平臺(tái)還要看校準(zhǔn)ICQ）- 輸輸入有問題（也有，但較少見：入有問題（也有，但較少見：TC線性，輸入插損，線性，輸入插損，Layout問題）問題）忠告：忠告：1. 別盲調(diào)（瞎調(diào)？）幾下就下結(jié)論別盲調(diào)（瞎調(diào)？）幾下就下結(jié)論2. 先確定先確定PA正確設(shè)置再看匹配正確設(shè)置再看匹配3. 沒沒有經(jīng)典匹配有經(jīng)典匹配Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information15Skyworks Propriet

15、ary InformationILPC/CLPC高低增益分兩條通路的架構(gòu)，高低增益分兩條通路的架構(gòu)，ILPC常發(fā)常發(fā)生在功率切換點(diǎn)。生在功率切換點(diǎn)。- 降低切換點(diǎn)功率降低切換點(diǎn)功率內(nèi)部是一個(gè)內(nèi)部是一個(gè)PA通路，通路，ILPC常發(fā)生在常發(fā)生在APT電壓切換點(diǎn)，電壓切換點(diǎn)，MIPI bias切換點(diǎn)。切換點(diǎn)。-改變電壓切換點(diǎn)的功率或電壓改變電壓切換點(diǎn)的功率或電壓-MIPI bias切換點(diǎn)與切換點(diǎn)與APT電壓切換點(diǎn)保持一致電壓切換點(diǎn)保持一致-交交換換PA驗(yàn)證，有跟板走的情況驗(yàn)證，有跟板走的情況Transceiver小功率下不穩(wěn)定。小功率下不穩(wěn)定。-調(diào)輸入匹配調(diào)輸入匹配-軟件調(diào)整軟件調(diào)整Skyworks

16、 Solutions, Inc. Proprietary Information16Skyworks Proprietary Information電流標(biāo)準(zhǔn)電流標(biāo)準(zhǔn) 整板電流整板電流 = Itotal_pa_Pmax + Itrc_Pmax + Iother 非信非信令令PA ON時(shí)電流時(shí)電流PA OFF時(shí)電流時(shí)電流 = Itotal_pa_Pmax + Itrc_Pmax 信令最大功率電流最小功率電流信令最大功率電流最小功率電流 = Itotal_pa_Pmax + Itrc_Pmax Icc_pa_Pmin Ibat Itr_Pmin = (Itotal_pa_Pmax Icc_pa_Pm

17、in Ibat_pa) + (Itrc_Pmax Itr_Pmin) = Icc_pa_Pmax + Itr_Pmax如何判定電流還有沒有調(diào)試空間？如何判定電流還有沒有調(diào)試空間？如如果考慮果考慮APT，Icc_pa還要乘以還要乘以 3.8x(DCDC效率效率)/3.4修正修正Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information17Skyworks Proprietary InformationPA電流電流PA功率功率=目標(biāo)功率目標(biāo)功率+PA到測(cè)試座的插損到測(cè)試座的插損PA的目標(biāo)功率和插損決定了的目標(biāo)功率和插損決定了PA的輸出功率，的輸出功率，ACLR

18、的線性要求決定了的線性要求決定了Loadpull上的位置。上的位置。降低插損降低插損調(diào)整位置調(diào)整位置結(jié)合高中低三信道結(jié)合高中低三信道的的Loadpull調(diào)整收斂調(diào)整收斂度度PA Vcc引腳飛線單獨(dú)外引腳飛線單獨(dú)外接電源測(cè)試電流最準(zhǔn)，接電源測(cè)試電流最準(zhǔn)，以該電流核對(duì)以該電流核對(duì)Loadpull看是否已經(jīng)達(dá)到最低電看是否已經(jīng)達(dá)到最低電流。流。其其次次方方法是確定法是確定TC工作工作電流再做扣除。電流再做扣除。忠告：忠告：請(qǐng)拿請(qǐng)拿S11和和S21的圖來(lái)報(bào)問題的圖來(lái)報(bào)問題Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Information18Skyworks Proprie

19、tary InformationRF Layout的基本原則的基本原則 阻抗線阻抗線 - 匹配、走線匹配、走線 干凈的參干凈的參考考地地 - 理理想目標(biāo)是零電平地，一切往目標(biāo)靠攏的規(guī)則都可以盡量考想目標(biāo)是零電平地，一切往目標(biāo)靠攏的規(guī)則都可以盡量考慮慮 - 整整地、地孔、凈地、地孔、凈空空 干干凈的電凈的電源源 - 理理想目標(biāo)是電壓恒定，一切往目標(biāo)靠攏的規(guī)則都可以盡量考慮想目標(biāo)是電壓恒定，一切往目標(biāo)靠攏的規(guī)則都可以盡量考慮 - 包包地、線寬、線長(zhǎng)、濾波電容、星形走線、地、線寬、線長(zhǎng)、濾波電容、星形走線、DCDC 插損插損 - 表表層走線、線長(zhǎng)、過孔、器件層走線、線長(zhǎng)、過孔、器件 隔隔離離度度 - 大功率與小功率隔離大功率與小功率隔離 - 輸入與輸出隔輸入與輸出隔離離 - 數(shù)字與模擬隔離、高頻與低頻隔離數(shù)字與模擬隔離、高頻與低頻隔離 - 熱隔離熱隔離 保護(hù)和屏保護(hù)和屏蔽蔽 - 控制線、控制線、IQ線、時(shí)鐘線的保護(hù)線、時(shí)鐘線的保護(hù) 散熱散熱-還要結(jié)合具體平臺(tái)的還要結(jié)合具體平臺(tái)的具體要求權(quán)衡考慮。具體要求權(quán)衡考慮。Skyworks Solutions, Inc. Proprietary Inf