射频问答群问答汇总·第55期【2024.07.08】

文摘   科技   2024-07-08 07:30   上海  


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本文中回答均由各位射频从业者们自发讨论回复,回答之中不免有错误疏漏,也欢迎大家批评指正。


01

50欧姆功分器中信号幅度如何分配?


Q:请教大家一个问题,一个1分2的功分器,端口都是50欧姆的情况下,分出去2路信号的幅度和原来的信号幅度是怎么样的关系?


A:3dB。


Q:从幅度上来说是vpp/根号2吗?


A:是的。

Q:感谢。


02

GaAs-LNA在大输入功率下栅压为何会降低?


Q:各位老师,有没有遇到过:GaAs-LNA栅压正常为-0.5V,输入功率特别大时,电源电压变成-1V,会拉偏电源电压。


A:这种情况下为晶体管出现一个从栅极流出的电流,该电流经过栅极电路的电阻,形成了一个压降。可能是Vdg摆幅过大,dg结有一个从漏级流到栅极的电流,这和晶体管的负载匹配条件有关系。


Q:饱和下栅流反偏导致的?饱和下栅流反偏导致的?


A:你可以仿真看一下,看看能否仿真出来?或者有趋势。


Q:好的,这种功放一般推到P5栅流也会反转,好像电源电压也不会拉偏。


A:流到电源里面的电流,我觉得主要由两部分构成,一部分是是gs二极管的正向电流,另外一部分dg二极管的反向电流。功放设计中,输入输出匹配负载通常用大信号阻抗做,它的输入摆幅比较大,gs正向电流也比较大。输出匹配负载值比较合理,其vdg 摆幅会比较小。


Q:所以二极管反向电流占主导因素?


A:我觉得是这样的,具体的可以看一下仿真情况。我的一点想法,供你参考一下,低噪声放大器它的匹配还是按照小信号来的,特别是输出匹配,这样晶体管的负载应该是会大于大信号输出阻抗。这个设计上的差异,使得和功放出现了不同吧。我个人理解。


Q:好的,十分感谢,提供了很好的思路。


03

芯片PAD键合到多个管壳引脚是出于哪些设计考虑?


Q:芯片pad键合到两个管壳引脚是考虑到耐功率和散热吗?



A:阻抗?


A:不好说,散热,阻抗,设计对称考虑都有。


A:有几个方面,一是扩大pin脚,方便后续Layout,二是匹配,有的设计也是把Pad作为匹配的一部分。三是增加BW数量,就是进线数量,增加耐流。散热一般不在考虑范围内,因为是信号引脚,不解地,不用考虑散热。金线数量。


Q:收到,十分感谢!扩大pin脚是什么意思?layout是指PCB还是die?


A:就是连个Pin比一个的尺寸大,那么在焊接的过程中降低了焊接的难度,PCB的layout。


Q:收到,了解。


04

毫米波频段F类谐波控制功放的实现难点及其效果探讨


Q:想问问大家 为什么很少见到有毫米波频段做F类这种谐波控制类功放的呢?是因为难度很大嘛?还是因为效果不是很明显呢?MMIC。


A:25G谐波就跑到50G去了,不好实现啊兄弟。


A:好像是要,短路二次谐波,高阻三次谐波,来调整波形,无论增加哪个措施,都会让匹配网络变复杂,给基波匹配带来插损。而且在毫米波频段,二次谐波很难短路得很干净。三次谐波处可能gmax只在10db以内,而它又是非线性产生的,所以要偏置低一些,最终在输出端三次电流很小,匹配网络实现三次谐波的高阻也很难,(不知道能不能拉到100欧姆),所以三次谐波的摆幅就很小。最终就是,输出匹配网络损耗大了,波形也整的很垃圾,效果就很差,不会大幅提高放大器效率。

网上应该有少量的相关论文,你可以看一下具体实现效果。


A:先不说mmic采用功分器原理的多路合成,根本做没有多的地方给你谐波控制。而且晶体管寄生电容在毫米波,就特别大了。有这个电容在,你想控制谐波。几乎不可能。另外F类,偏置是在 B类的,线性度差得不行。这三点无论哪一点都对mmic是致命的。


A:而且mmic的pdk没有本征平面电流源的信息。


Q:谢谢各位大佬解答。


05

如何使用矢网进行射频链路的共轭匹配调试


Q:大家好!我想请教一下不用ads仿真软件只用矢网怎调共扼匹配?射频链路的调试(不用ads仿真用矢网调试)。


A:用矢网里面如果有analyze,可以调匹配。不知道共轭能不能调。应该能调。就是不知道好不好操作。


Q:那你实际怎调的?


A:校准网分,port1 port2分别接好,开调,更换匹配器件。


A:从端口测得的阻抗匹配到共轭点就可以。


Q:单个模块匹配我会的,很多天线也会设计的,链路少调,像图中的DP1和DP2两点,假如源阻抗是DP1那么目标共轭为DP2,此时网分不能标记出DP2人眼看不准的,还有此时的SWR等也不能作为参考我怎知是否已经调到目标值。还有真正调的时候是一个频段而不是一个频点,你就是中心对准了也不行呀所以更看不准了。



A:网分也是大概看一下位置,可以先拉loadpull再调收敛,一样还是换匹配元器件呀。你这里不是已经在干同样的事了么?




Q:那个肯定是调匹配我知道,但是像上图怎样用网分从DP1调到DP2我还是没有明白,因为平常我们都是将别的阻抗往50欧中心点调,现在是往外调呀,网分上好像没有可以标记出任意频段阻抗点功能,就是标出来了也没用呀,现在的SWR及 Log Mag 也不能作为参考点。像平常目标为50欧往中心调,调至Log Mag小于-10db或SWR小于2就达到目标了,但是现在没参考所以我也就不知道到底是否已经调好了。


A:网络分析仪参考阻抗可以设置为复数吗?如果能设置为复数,是不是可以设置为共轭


Q:你意思直接将目标共扼阻抗设为系统阻抗?那肯定是最好的了,但是我目前没有发现有这个功能


A:是的。我记得网络分析仪是可以设置参考阻抗的,但是忘了是不是可以设置复数阻抗。


Q:这个先放一下还请高手后续指点现说下第二个问题。


这个我理解。


这个就有点不理解了。我想Matching2一个匹配它不可能将前后都同时调成50欧,所以它只能是让前后共轭。


通过调Matching2从天线断开点端往右看调成50欧姆,此过程相当于将Matching2两端调成共扼了吗?还有就是调成共扼了但是共扼只是达到了最大功率传输其反射系数并不为零呀,所以这种调法如果是共扼从左看到的阻抗也不应该是50欧一定有偏差才对。


A:共轭是针对源端看的,天线这段不用。


Q:哦!那你觉得上述第二步Matching2调试正确吗?


A:前面是saw调的是传输线。


Q:我理解的是你调传输线也只调成50欧呀,但是你一个匹配只能调Pre_SAW输入端为50殴,那射频开关输出端没调呀?


A:matching2用来拉loadpull ,matching1用来调收敛,反射不可能为零,收敛也基本不可能收到一个点,每个元器件都有损耗导的,pre.saw的前面应该还要加一组匹配位。


Q:是的,我也觉得是这样,而且射频的就是要调到50欧左右呀,没有说50欧往别处调的,那样就阻抗失配了,因为一组匹配不可能将两边阻抗均调到50殴,除非是共扼就可以,这个是网上看到的调GPS链路,我调单个模块及天线较多,对其有疑问。刚你说的还是不解?如我今天中午说的假如DP1为源阻抗,DP2为目标共轭阻抗,那就是要将DP1调至DP2呀!


A:共轭是针对源端来说的,一般将源端和负载之间的阻抗匹配调到50欧,就能让负载阻抗满足共轭条件。


A:还是大佬解释的清楚。


Q:我的理解是,接在网分上50欧就满足共轭匹配了,我理解的是这样的,你将源和负载之间的匹配调至50欧那肯定是最理想的共轭匹配,此时反射系数为零,但这样做匹配元件就多了,一个元件即使是50殴姆但它贴在板上未必是50殴所以两边都调成50欧需要两组匹配即元件多了,但如果调成共扼就只需一组匹配。


A:你可以把网分的一个port口和你调试的东西看成源和负载,当他们阻抗失配的时候(没有共轭匹配),在网分上表现为需求带宽内不收敛且不在50欧位置,如果他们他们阻抗匹配了(共轭匹配),在网分上表现为收敛且在50欧。


Q:是的,我细想下应该是这样的!所以我认为上述第二步从天线断开往右看的链路通过调Matching2使其前后共轭此时网分显示接近50欧,这个应该可以通过仿真验证,有空我仿真验证下。


A:没调过GPS,顺道搜了一下pre-SAW 和post-SAW,复习了一遍知识蛮有意思的,GPS的天线我调过,射频没调过。

https://wenku.baidu.com/view/f184fe4c02f69e3143323968011ca300a6c3f691.html?_wkts_=1720021620476这篇写的很清楚,可以参考。


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