WiFi产品射频电路调试经验谈.docx

WiFi产品射频电路调试经验谈 WiFi产品射频电路调试经验谈 PAGE PAGE11 WiFi产品射频电路调试经验谈 PAGE WiFi产品射频电路调试经验谈 序言 这份文档总结了我工作一年半以来的一些射频（Radio Frequency）调试（以下称为Debug）经验，记录的是我在实质项目开发中碰到并解决问题的过程。此刻我想利用这份文 档与大家分享这些经验，假如这份文档能够对大家的工作起 到必定的帮助作用， 那将是我最大的有幸。 个人感觉，Debug 过程用的都是最简单的基础知识，假如能够对 RF的基础知 识有极为深刻（注意，是极为深刻）的理解，我相信，全部的Bug解起来都会十拿九稳。相同，我的这篇文档也将会以 最平常易懂的语言，叙述最平常易懂的 Debug技巧。在本文 中，我尽量防止写一些空洞的理论知识，可是第二章的内容除外。“微波频次下的无源器件”这部分的内容截取自我尚 未达成的“长篇大论”——WiFi产品的一般射频电路设计（第二版）。我相信这份文档有且不仅有一处错误，假如能够被大家发现，希望能够提出，这样我们便可以共同进步。 微波频次下的无源器件 在这一章中，主要解说微波频次下的无源器件。一个简单的 问题：一个1K的电阻在直流状况下的阻值是 1K，在频次为 10MHz的回路中可能仍是 1K，可是在10GHz的状况下呢？ 它的阻值还会是 1K吗？答案能否认的。在微波频次下，我 们需要用此外一种目光来对待无源器件。 2.1. 微波频次下的导线微波频次下的导线能够有好多种 存在方式，能够是微带线，能够是带状线，能够是同轴电缆， 能够是元件的引脚等等。2.1.1.趋肤效应在低频状况下，导线内部的电流是平均的，可是在微波频次下，导线内部会 产生很强的磁场，这种磁场迫使电子导游体的边沿齐集，进而使电流只在导线的表面流动，这种现象就称为趋肤效应。趋肤效应致使导线的电阻增大，结果会如何？当信号沿导体传输时衰减会很严重。 在实质的高频场合，如收音机的感觉线圈，为了减少趋肤效应造成的信号衰减，往常会使用多股导线并排绕线，而不会使用单根的导线。 我们往常用趋肤深度来描绘趋肤效应。趋肤深度是频次与导 线自己共同的作用，在这里我们不会作深入的议论。 2.1.2. 直线电感我们知道，在有电流流过的导线四周会产生磁场，假如导线中的电流是交变电流，那么磁场强度也会跟着电流的变化而变化，所以，在导线两头会产生一个阻挡电流变化的电压，这种现象称之为自感。也就是说，微波频次下的导线会体现出电感的特征，这种电感称为直线电感。或许你会直线电感很细小，能够忽视，可是我们将会在后边的内容中看到，跟着频次的增高，直线电感就愈来愈重要。电感的观点是特别重要的，因为微波频次下，任何导线（或许导体） 都会体现出必定的电感特征，就连电阻，电容的引脚也不例 外。 2.2. 微波频次下的电阻从根本上说，电阻是描绘某种材 料阻挡电流流动的特征，电阻与电流，电压的关系在欧姆定 律中已经给出。可是，在微波频次下，我们就不可以用欧姆定 律去简单描绘电阻，这个时候，电阻的特征应经发生了很大 的变化。2.2.1. 电阻的等效电路电阻的等效电路如图 2-1 所示。此中R就是电阻在直流状况下电阻自己的阻值， L是 电阻的引脚，C因电阻构造的不同而不同。我们很简单便可 以想到，在不同的频次下，同一个电阻会体现出不同的阻值。想一想平常在我们进行WiFi产品的设计，几乎不用到直插的元件（大容量电解电容除外），一方面是为了减小体积，另一方面，也是更加重要的原由，减小元件引脚惹起的电感。 图2-1电阻的等效电路图2-2定性的给出了电阻的阻值与频次的关系。 图2-2电阻的阻值与频次我们试着剖析电阻拥有这样的特 性的原由。当频次为0时（对应直流信号），电阻体现出的阻值就是其自己的阻值；当频次提升时，电阻体现出的阻值是自己的阻值加上电感体现出的感抗；当频次进一步提升 时，电阻自己的阻值加上电感的感抗已经相当的大，于是电阻表现出的阻值就是那个并联的电容的容抗，并且频次越高，容抗越小。 2.3. 微波频次下的电容在射频电路中，电容是一种被广 泛使用的元件，如旁路电容，级间耦合，谐振回路，滤波器等。和电阻相同，微波频次下电容的容抗特征也会发生很大 的变化。2.3.1.电容的等效电路我们知道，电容的资料决定着电容的特征参数，电容的等效电路如图2-3所示。C是电容自己的容值，Rp为并联的绝缘电阻，Rs是电容的热消耗，L是电容的引脚的电感。图2-3电容的等效电路对于电 容，我在这里介绍几个平常大家在选料是可能不会关注的参数。 图2-4定性的给出了电容在不同频次下的表现出的电抗特 性。图中的纵轴为插入消耗（InsertionLoss），也就是因为电容的加入惹起的消耗。 图2-4电容在不同频次下的电抗特征明显，在转折以前，