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RF设计问答精萃

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      关于红外传输问题

        问:做一红外感应器(简单通断,没有编码),选用HS0038一体化红外接收头。由于电路中已经使用了六反相器CC4069的四个非门,为了节约把余下的二个非门接成38KHZ的信号发生器,经过一只8050推动红外发光管。可是接收电路一点反应也没有。不知道为什么?

        答:你只发射了载波,没有发送调制信号,所以接收不到有用的信号,只有载波。

        关于射频前端电压保护问题

        问:ZL10039的基准设计通过一个电容直接接到LNB,LNB的H/V电压变化和雷击等都会影响ZL10039的RF输入的可靠性,是否需要增加保护电路,防止ZL10039的RF输入内部高放损坏?

        答:设计的时候,RF输入端已经考虑了这个问题,使用外围电路没必要增加成本。输入那个75欧电阻,一定不可以假焊,否则会引起太高的脉冲电压击穿内部电路,建议用两个150欧并联代替75欧电阻。

        关于高频布线问题

        问:近来打样的几片产品样板,发现最高频率只能600MHZ,且无法提升,而这是无法满足产品要求的,请教各位关于PCB板材方面的知识。

        答:对于一般频率在1GHz以下的RF电路,如果对损耗、介电常数稳定性没有严格要求,比如一般的小信号放大、变频等,FR4应该是足够了。你的问题频率不能超过600MHz是什么意思?你是在设计振荡器吗?是电路设计、PCB布线、接地不良问题、电子元器件问题还是真正板材的问题?板材的问题,如阻抗和损耗,可以用TDR的反射测量和传输测量功能,测一下看是否因为板材的问题导致实际阻抗与计算阻抗相差太大,损耗是否在允许范围。

        关于RF电路电磁兼容问题

        问:有RF应用电路,在RF部分不工作的时候CPU及其它相关外设工作正常;可是当RF启动工作时候,CPU与RF无关的端口也受到了类似于尖脉冲的干扰。请问是什么原因造成的?怎样克服?

        答:可能是你的RF部分没有很好的与CPU部分隔离,请检查你的PCB版图。

        关于射频电路地线布局问题

        问:做了一个无线数传模块,结构如下:RF射频芯片、MSP430(TI)、DB25并口、串口RS232,并口用来在线对RF芯片进行编程的,而串口用来传输数据。RF和MSP430都有模拟与数字电源与地,RF与430的接口是数字信号,RF外围高频电路挺多,为模拟信号,且用到430的模数转换模块。电源分为并口模块电源和其他(除并口外的所有)电源,请问如何布局,我现在打算采用四层电路板,试问是否有必要进行地的分离,如何分离?如何安排地线?

        答:一共有两个地,总数字地,总模拟地,在输入端隔离。总数字地分支为三个:IC数字、接口数字、射频数字;总模拟地分为:射频模拟地、IC模拟地、大电流模拟地。所有地在地层做分割。所有地间都要求用电感和电容隔离,要求网表名不一样。器件按照数字、模拟、射频、大电流分成模块放置。电源耦合电容要尽量靠进回流地。

        关于DVB-T调谐器灵敏度的问题

        问:最近在做ST5118平台DVB-T STB的感度调试。其中474MHz的感度特别的差只有28-30dBuV,其它频点基本都在21-22dBuV范围内。同样的高频头模块在其它机种上应用很成熟了,没有什么不良。请问针对DVB-T STB某一频点的差异可能是那个方面的问题造成的。之前对模块电源做过交*验证,电源造成的不亮可以排除。听其他工程师建议,可能是SDROM对调谐器有影响。不过那也应该是全频段的干扰呀,不仅是某一频点的特殊状况。FSQ测试条件(64QAM、8M、8K、3/4、1/32)。

        答:灵敏度与调谐器及解调器有最大关系,而调谐器如是正厂产品的话一般很少有问题,不过你的问题出在474MHz,你的调谐器的全频的吗?因为如果只是U段的话,由于474MHz在带宽边上,出现灵敏度低点是常有的事。

        关于阻抗匹配问题

        问:我设计的一款射频电路中,要把接收天线匹配到接收芯片上。芯片的输入阻抗约62.1-j282.3,接收天线的的阻抗约26.3+j96.8,这两个阻抗决定了匹配电路的Q值不会小于4.55,因此我在观察驻波比的时候,发现驻波比小于1.5的带宽只有4MHZ,有什么办法能增大这个带宽吗?我用的是Pi型匹配,新加的各个节点Q值均没有超过3。

        答:你用的天线要改进,比如1/4波长振子天线可考虑加粗振子直径,修正长度或许能加大带宽。另外用示波器看灵敏度就是天线入口替接待工作50欧的高频电缆,由高频信号发生器输出内调1KHz的方波,在接收芯片的解调数据口用示波器看波形,当从高往低调节RF输出电平时示波器的良好波形开始变差时那刻的RF输出电平就可作为灵敏度的读数,或用误码率仪器也行。

        关于收音机天线阻抗匹配问题

        问:请教,FM的SG输出阻抗为50Ω,但我的接收机天线写着75Ω,这能行吗?还是有什么EMF之类能转换?

        答:SG的输出阻抗一般为标准50欧,而接收机天线一般为75欧(北美部分收音机FM也有规定为93欧或99欧的)。做性能测试时一定需要加匹配器,AM和FM波段的匹配器是不同的。FM波段需加一个50欧至75欧的匹配器。假定E为高频信号发生器SG的开路电压,单位用dBuV表示。U为输入到机器的参考高频电平,单位也用dBuV表示。则U=E-12dBuV。

        一般情况,会有一个测试方法和标准,比如规定了是在那里读的数,是直接从SG上读的E,还是读的经过变换后的U。不同的汽车厂家如大众福特通用的标准都是不一样的。另外,SG上会有好几档:EMF、dBuV和dBm。EMF就是指SG的开路电压(电动势),dBuV档指加匹配负载时的电压,EMF比dBuV档在发生器的读数上要多6dB。

        关于GPS模块接收灵敏度问题

        问:在“PMP+GPS”式手持、车载两用终端产品中,有一个内置GPS天线。但这样的天线与GPS终端产品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易产生电磁干扰,致使GPS天线的收星能力下降很多,几乎没办法正常定位。请问如何解决?

        答:各功能模块在PCB上的分布很重要,在PCB Layer之前要根据电流大小和各部分晶体频率来合理规划,然后各部分接地非常重要,此为解决共电源和地的干扰。根据实测,主要振荡源之间的空间距离对辐射影响很大,稍远离对干扰有明显降低,如空间不允许,有必要对其做局部屏蔽,但前提是在PCB同一块接地区内,然后对电源的出入口去耦,磁珠电容是不错的选择,蓝牙及GPS可印板电感。电源DC/DC的转换频率选择也很重要,不要让倍频(多次谐波)与其它电路的频率(特别是接收)重合,有些DC/DC频率是固定的,加简单的滤波电路就可以。同频抑制是引起GPS接受和遥控接受灵敏度下降的主要原因。还有,接受电路的本振幅度要调的尽量小,否则会成为一个持续的干扰源。我们将蓝牙、GPS接收,另一个2.4GHz收发器,433M遥控接收均继承在一个盒子内,效果还不错,GPS接收灵敏度很高。

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