MTK射频调试方法.docx
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MTK射频调试方法
射频调试方法
射频调试包括发送和接收两个大的方面，其中发送又包括了发送功率、相位误差、PVT、开关谱、调制谱调试等，接收包括灵敏度、RXloss、接收电平等。
在开始调试之前必须明确手机的各种射频参数的状态。
怎样明确手机射频状态：
先对手机进展校准，校准的初始化文件一定要使用MTK提供的原始文件〔见图1〕，这样才能明确手机的匹配状态，比如在全频段功率是否平坦〔如果加权了就看不出来〕，TC和PA之间的匹配是否做好了〔如果改变了Ramp曲线的值就不好判断〕。
以GSM900M为例1信道、62信道、124信道输出功率如果相差以上，那么PA输出匹配和TC与PA的匹配就没有做好，这个时候如果开关谱和相位误差很好，那么就只需要调PA输出匹配就可以了〔注意输出匹配有可能会影响相位误差〕，如果开关谱和相位误差很差，那么就一定要先调好TC和PA之间的匹配，再去调PA输出匹配。
开关谱的判断标准：
在高功率等级下至少有7dB的余量，小功率等级下要有10－15dB以上的余量，尤其需要注意的是+/-0.4MHz和+/-0.6MHz的余量。
相位误差的判断标准：
GSM都能做到RMS1°左右，DCS在2°左右；同样要做到全频段相位误差相差不能太大。
图1：
ini文件中的ramp和weight值
射频调试中有一个很重要的步骤就是阻抗匹配，在PCB板没有问题的情况下，只要匹配做好了，射频参数就根本上调好了。
所以在这里重点解释下阻抗匹配的原理以与调试过程。
要使信号源传送到负载的功率最大，信号源的阻抗必须等于负载的共轭阻抗〔即共轭匹配〕，如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等〔即不匹配〕时，在负载端就会产生反射，在传输线上形成驻波导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。
如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等。
阻抗不匹配在手机上面的表现就是：
发送功率上不去，耗电大，相位误差和开关谱超标；接收通路损耗大灵敏度低。
最大功率传输定理：
令Zi=Ri+jXi,ZL=RL+jXL
负载获得最大功率的条件是
ZL=Ri-jXi=Zi*
〔即RL=Ri,XL=-Xi〕
当上式成立时，我们称负载阻抗和电源阻抗共轭匹配，简称负载与电源匹配。
负载所得的功率最大值为Pmax=（Us^2）/（4Ri）
PA匹配〔包括输出匹配见图2和输入匹配见图3〕调试的一般步骤：
第一种不用网络分析仪：
先把通路上的并联器件拿掉，再将串在通路上的器件换成0Ω电阻后推功率〔见附录〕，记录结果。
然后按照先调串联，再调并联，电感先串联，电容先并联的原如此。
串联时电感值从小到大调节，电容值从大到小调节，并联如此相反。
调试过程中遵循Zo=Sqrt（L/C）的特性阻抗公式，知道了L的变化趋势，那么C的变化趋势也就明确了，反之亦然。
例如：
如果PAGSM输出端串联的电感L110由0变为2.2nH时PA输出功率变大，那么传输线路的特性阻抗Zo需要增大才能更好的和PA匹配，那么并联的电容C151的变化趋势就是减小。
这种调试方法要善于分析测试的数据，判断阻抗的变化趋势。
图2PA输出π型匹配电路
图3TC与PA之间的π型匹配
第二种使用网络分析仪：
先把通路上的并联器件和PA都拿掉，再将串在通路上的器件换成0Ω电阻，用一个SMA头〔见图4-7〕将需要调试的通路接到网分上，连上META将手机置为长发〔continueTX〕模式，这时候发送通路就是长通了。
用网分测出通路的原始阻抗，一般记录三个点的阻抗值〔高中低信道〕。
接下来就可以用Smith圆图来仿真阻抗的匹配过程：
串联电抗对于电感而言是正数，对于电容而言为负数，而并联电纳对于电容而言是正数，对于电感而言是负数。
阻抗的正负表现在圆图上就是顺时针和逆时针旋转〔见图8-11〕。
通过串并电感电容将阻抗匹配到史密斯圆图50欧姆点，然后按照仿真的结果改变电路的匹配状态，再到网分上面测试是否已经匹配到50欧姆附近了，再反复几次微调就能够完成匹配的调试。
SMA型：
我们一般是用一小段同轴线焊接到〔Female〕阴头上，将同轴线地与阴头的地连在一起，然后通过SMA转接头连接到网分上；同轴线的另一头焊接到PCB板需要调匹配的通路上〔一般是焊接到PA的焊盘〕，然后就近将这端的地线焊到PCB的地上。
〔如图7〕
图4（Male）阳头：
图5〔Female〕阴头：
图6SMA转接头图7SMA转接头连上SMA〔Female〕阴头后
图8并电容，顺时针旋转图9并电感，逆时针旋转
图10串电容，逆时针旋转图11串电感，顺时针旋转
PA输出高功率时不一定是高效率，高效率时的输出功率做不大但是此时的耗电少，PA输出的匹配要调到Loadpull图〔见图12〕的高效率与高功率点的折中位置〔在两点的连线上〕，调试时注意三点：
APCDAC的值，电流和功率。
要求在常温常压情况下，GSM所有信道的PA最大输出的功率要大于33.4dBm以上，DCS所有信道的功率要大于30.4dBm以上；在低压条件下，GSM所有信道的功率要大于33.0dBm以上，DCS所有信道的功率要大于30.0dBm以上。
或者根据客户实际要求进展调整。
不过，在调整匹配电路时，要同时兼顾PAE，也就是PA消耗的最大输出电流要满足客户要求，最大通话电流各种PA的值也能不一样，在不包括其他耗电的情况下，RF3166为250mA、SKY77328为250mA、Renases8015B为260mA。
图12RF3166880MHZLoadpull
接收匹配调试步骤：
首先校准手机，记录接收通路RXloss的值，先改变通路上串联器件的大小，查看RXloss的变化趋势〔见附录〕同样遵循Zo=Sqrt（L/C）的特性阻抗公式，找到规律并定下串联器件后再微调并联器件。
电容的值一般在0.5P-33P之间变化，电感值不要大于22nH，接收通路的L型匹配的调整在史密斯图上表现为阻抗图旋转，而π型匹配如此表现为阻抗图缩小和放大，所以接收声表前面的L型对于接收的影响比拟大，一般是先调声表前面的匹配。
〔见图13〕
例如：
图13中的接收RXLoss原始状态为
[GSM900Subband,RXloss]
MaxARF=15,30,40,50,60,70,80,95,110,124,1000,1023
将SAW101前面的L型匹配的串联电容C107由1.5nH增加为4.7nH，重新校准RXPathLoss后RxLoss变为：
[GSM900Subband,RXloss]
MaxARF=15,30,40,50,60,70,80,95,110,124,1000,1023
数据上可以看出有明显的改善，那么可以由Zo=Sqrt（L/C）推断出天线开关与SAW101之间的传输线特性阻抗偏小，增大L值后Z0变大可以更好的实现阻抗匹配。
图13接收通路的L型和π型匹配电路
附录：
1.推功率的方法：
〔1〕首先将手机和META连接上，进入RFTool界面中的TXlevelandprofile子菜单
〔2〕单击右下角GMSKlevelandRampsetting后进入如下界面：
（1）在ChangeNVRAMDB中选择Database文件：
（2）单击左下角Uploadfromflash读取射频参数：
（3）设置CMU200端：
首先将CMU200设置成非信令模式
非信令模式CMU200仅仅是一个测试仪器不起基站的作用
在Analyzersettings子目录下选择Channel项，将这里的信道设置成和META中的ARF栏一样：
另外将Trainingsequence选为Any，过不选成Any可能会出现TSCnotfind
的提示：
衰减补偿：
补偿RF线的损耗，新线一般GSM补偿0.4，DCS补偿：
0.8.
将META如下对话框中的ARF栏设置成与CMU200Analyzersettings子目录下的Channel项一样：
选择功率级并单击Start键就能通过CMU200看到，你所选的信道和功率级下的功率值了：
2.读取RXloss值：
手机连上META后进入RFTool中的PM子项
单击RXPathlossSetting项,进入如下界面，同样要在ChangeNVRAMDB中选择DataBase文件，然后点击Uploadfromflash键就读出了RXPathloss的值了：
经验在射频调试中是非常重要的，本文只是很浅的表示了射频调试中的阻抗匹配调试方法，因为经验原因表示中难免会有错误和疏漏，欢迎指正不胜感激。
备注：
灵敏度的测试方法
将手机和CMU200连接起来〔处于通话状态〕，接着设置好线损〔要求：
设置CMU200BS的发送电平为-85dBm，这时候从CMU200查看手机回送给CMU200的电平应该显示数值是25〕，进入CMU200的接收质量设置菜单，再次调整CMU200BS的发送电平〔设置通话的侦长为100〕直至CMU200显示接收误码率〔通常看CLASSII〕等于2.4%，记录此时的CMU200BS的发送电平即为灵敏度。
灵敏度失真：
在匹配好线路之后，我们手机的传导灵敏度一般能做到GSM:
-109.5DCS:
-108.5，但因为可能手机接收局部会受到干扰，使得灵敏度下降，下降后的灵敏度与匹配好后没有干扰情况下的灵敏度之差我们称为灵敏度失真。
同样，藕荷和传导之间，虽然传导没有受到干扰，灵敏度不会失真，但是因为耦合测试时可能从天线会引入干扰，同样会导致耦合灵敏度会下降，我们把这两个数据之差同样称为灵敏度失真。
耦合灵敏度测试时要求：
在屏蔽房里的金字塔里测试，保证手机不受外界干扰
姚明
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