手机射频DCS三次谐波过高的问题解决
08年客户有一款采用NXP的双卡双待手机CTA入网测试DCS3次谐波超标3db,而通过的标准是应该比标准低3db,所以这样整体算起来就是超了6db。
客户派人在北京NXP实验室解决,NXP的一个负责射频的资深工程师一起,当时测试手段是用10G的频谱仪测试PCB板上这个3次谐波DCS出来的位置,3次谐波也就是5.4G,能产生的器件只能是手机射频的PA功放,但在测试地,电源,天线,屏蔽罩的时候,无法分清楚具体那个位置出来,因为射频信号分布很广,无法确定。
他们先采取了如下操作,
1:增大PA的电容,但因为PA旁边的位置基本上没有,增加电容效果不明显。
2:增大电源退藕电容,基本上没效果。
3:测试射频的传导信号,发现没什么问题,但有天线的时候,测试发现问题,想着降低天线发射效率,没有改善。
就这样,客户及NXP的资深工程师花了2个多月,问题回到起点。
但这个机器压货几十万台了,急需入网通过,获取手机牌照销售,没办法下他们找我去解决。
起初我以为他们的电路设计可能有问题,但仔细分析后,感觉没什么,其次顺着他们的思路,走了一遍,进入了死胡同。这样花了2天时间。
第三天的时候,我们仔细考虑了一下,客观分析了这个3次谐波的产生,传播等问题:
1:射频传导测试OK,证明了3次谐波不应该从天线辐射的。
2:PA部分有屏蔽罩,画板接地良好,不应该从PA屏蔽罩附近出去。
3:唯一一个可能,就是跟PA连接的电源线了,恰好PA跟电池连接器靠的很近,基本上挨着,电池连接器上的电源脚直接接到PA上,这是一个很可能的问题,并且他们为了提高电池连接器跟电池的良好接触,选的一款比较高的,差不多有8毫米,这等价于天线了,尤其是对于5.4G的信号。
最终我认定电池连接器是辐射的根本,但这个他们之前加过各种电容都无效,我也试过也无效。这样就陷入了一个僵局。
最后我仔细分析了一下射频理论,认为这个时候,单独几个电容是滤不掉这个辐射的,因为地是一个面,而不是一个点,是一个不理想的环境,这种情况下,必需要在可能的位置上多加电容,于是在电池连接器位置,针对正极一口气围绕着这个脚,焊了12个电容,各种容量的都有,把可能用到的地都用了,这样测试辐射降低了3db,这也就是说,若只加一两个电容的话,辐射降低只能是一点点的,不明显根本没用。
这一招虽然降低了辐射,但还是没有达到要求,但确认了辐射确实是从这儿出来的。之后又拿出一招高招,用铜箔纸把电池连接器包住,除了触点部位,其他的尽可能良好接地,这一招测试实际降低了4db,总共降低了7db,基本上达到了通过的要求。
第二天客户拿着改进的三台机器去做CTA测试,通过了二台,剩下的一台他再改进了一次也通过了。
这一次的入网测试让我更加深入的理解了射频的辐射,不能按理想情况去思考。
路過,
呵呵。这个,这个,两个月,哪有那么多时间让你搞哦。项目经理规定,两天必须搞定,就必须搞定,呵呵
DCS超标无非就几个地方:电源走线,电池的干扰,PA布局,还有一个天线耦合干扰
听华为一个手机天线项目,仿真和实际测试有很大的误差,而天线的仿真采用各种软件计算,相差不大,但继承到手机上测试就相差很大。应该不是算法仿真的问题,可能还是如小编共享资料中所说的问题。
目前的仿真软件还是只能仿真无源状态,很多元器件没法导入,PCB一般都是用带有一个完整ground的FR4介质板。实际的各个部件千差万别,很难有那么理想。而且手机在有源通电的状态下,电磁波发射,反射,吸收,整部机器的电磁环境变得非常复杂。很多天线在无源调试时性能都还不错,一放到工作机器上就不行。这就是无源和有源的差别导致的。
也是,他们想把实际的手机加入仿真,是构造实际天线模型,也很难反映实际的精细结构,也很难构造天线馈电处的激励源,以及其他干扰源