Wi-Fi产品射频电路调试经验谈

2014-01-10 来源:微波射频网 字号:
2.4.1、电感的等效电路

不难想象,导线的本身存在一定的电阻,相邻量个线圈之前存在一定的电容,于是,我们得到如图2-5所示的电感的等效电路。其中Rs为导线存在的电阻,L为电感自身的感值,C是等效电容。电感的电感量-频率曲线与电阻的阻抗-频率曲线颇有些相似,这与它们具有类似的等效电路有直接关系。读者可自行分析电感的频率特性曲线。

电感的等效电路

图2-5 电感的等效电路

2.4.2、电感的Q值

电感的感抗与串联电阻Rs的比值称为电感的Q值,即Q=X/Rs与电容类似,Q值越大,则电感的质量越好。如果电感是一个理想电感,那么Q值应该是无限大,但是实际中不存在理想的电感,所以Q值无限大的电感是不存在的。

在低频情况下,电感的Q值非常大,因为这个时候Rs只是导线的直流电阻,这是一个很小的值。当频率升高时,电感的感抗X会变大,所以电感的Q值会随着频率的提高而增大(这个时候趋肤效应还不明显);但是,当频率提高到一定的程度的时候,趋肤效应就不可忽视了,这时串联电阻Rs会随着频率的提高而变大,同时串联电容C也开始发挥作用,从而导致Q值随着频率的提高而降低。图2-6给出了某公司的一款电感的Q值与频率的关系。

某公司的电感的Q值与频率变化关系曲线

图2-6 某公司的电感的Q值与频率变化关系曲线

为了尽量增大电感的Q值,在制作电感时,我们通常可以采用以下的几种方法:

使用直径较大的导线,可以降低电感的直流阻抗;
将电感的线圈拉开,可以降低线圈之间的分布电容;
增大电感的磁导系数,这通常用磁芯来实现,如铁氧体磁芯。
其实,电感的手工制作,是射频工程师的必修课,但是这部分内容比较复杂,本文暂不进行讨论,感兴趣的读者可以查阅相关文献。

3、RF Debug经验分享

3.1、某无线AP 2.4GHz Chain0 无输出功率

在一次对某无线AP(双频大功率11n无线AP)的测试过程中,突然听到一声清脆悦耳的破裂声,随后看到一缕青烟缓缓的从板子上升起(可惜没看清具体是哪个位置),周围便迅速充满了令人不爽的焦臭味,VSA(Vector Signal Analyzer,矢量信号分析仪)上的功率也跌落至0dBm以下。稍微有点经验的人都可以得出一个结论:“有东西烧掉了”。

没有输出功率,可想而知,一定是Tx回路的某个器件损坏了,但是究竟是哪个呢?

首先采用目测法(所谓目测法就是直接用眼睛观察元器件的外观,查看是否有破裂或者烧焦的痕迹),结果没看出来。

然后采用“点测法”,这时候你可能会问:“什么是点测法呢?”点测法就是用探针或探棒直接检测待测点的信号状态,常用于时域信号检测,如示波器,但是由于Wi-Fi产品的工作频率较高,一般会通过频域进行信号检测,也很少使用点测法进行检测。

实践证明,点测法是一种确定RF问题所在的快速有效的手段。

说起点测法,不得不说说简易探针的制作。取一条SMA Cable(如图3-1所示),将其一端的SMA连接器去掉(不可以将两端的都去掉),剥去长度1~2cm屏蔽层,使其芯线露出。这样,一段普通的SMA Cable就此华丽转身,升级为点测探针,成为一种检测利器,也成为了RF工程师的好助手。

3.2、输出功率过大

现象:输出功率超级大,星座图一片模糊,无法解调。

这是一个稍显复杂的问题。

我们知道,Atheros的方案都会有输出功率的控制部分,也就是让Target Power和实际功率值相一致,这是如何实现的呢?我们将AP96的2.4GHz PA部份电路取出进行研究,如图3-2所示。

2.4GHz PA电路

图3-2 2.4GHz PA电路

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