Vyšetřování odrazu signálu RF desky může být provedeno standardizovaným procesem od snadného po obtížné, od systému k místnímu, aby se rychle lokalizoval zdroj impedanční diskontinuity.
Krok 1: Počáteční posouzení jevu odrazu a příprava na testování
Přímým pozorováním průběhu signálu osciloskopem s velkou šířkou pásma, pokud je patrný překmit, zvonění nebo skokové zkreslení, lze předběžně potvrdit, že se jedná o problém s odrazem.
Připravte základní testovací zařízení: vektorový síťový analyzátor (vektorová síť/VA), reflektometr v časové oblasti (TDR), testovací přípravek SMA. Před testováním dokončete zkratovou zátěž otevřeného obvodu SOLT pomocí kalibrace, abyste zajistili kontrolovatelné chyby měření.
Krok 2: Kvantifikujte intenzitu odrazu a lokalizaci ve frekvenční oblasti
Otestujte parametr zpětné ztráty S11 pomocí vektorové sítě. Normální RF spojení vyžadují S11<-10dB within the operating frequency band. If the value is significantly higher, it indicates that the reflected energy exceeds the standard.
Určete celkovou odchylku impedance na základě vlastností Smithova diagramu:
Celková pravá odchylka kruhového grafu: skutečná impedance je větší než návrhová hodnota (např. 55 Ω měřená v 50 Ω provedení), což je často způsobeno nadměrnou tloušťkou dielektrické vrstvy a úzkou šířkou čáry.
Celková levá odchylka kruhového grafu: skutečná impedance je menší než návrhová hodnota (např. 42 Ω měřená v 50 Ω provedení), což je často způsobeno tenkou dielektrickou vrstvou, širokou šířkou čáry nebo nadměrnou dielektrickou konstantou desky.
Lokální konkávní/konvexní vzhled na kruhovém grafu indikuje přítomnost bodů lokální diskontinuity impedance ve spoji.
Krok 3: Přesně lokalizujte fyzickou polohu zdroje odrazu
Použití funkce transformace časové domény S-parametru vektorové sítě k dosažení ekvivalentního testování TDR:
TDR křivka dopředný skok: odpovídá náhlému zvýšení impedance v odpovídající poloze, běžně pozorované při úzké šířce vedení a nadměrné parazitní indukčnosti prokovů.
Negativní skok tvaru vlny TDR: odpovídá náhlému poklesu impedance v odpovídající poloze, běžně pozorovanému při nadměrné parazitní kapacitě přes padů a náhlých změnách šířky čáry v oblastech přerušení BGA.
Na základě časových parametrů bodu skoku lze vypočítat přesné fyzické umístění bodu impedanční diskontinuity na směrování PCB s přesností polohování až na úrovni centimetrů.
Krok 4: Prozkoumejte běžné příčiny podle modulu a položky po položce
Podle signálového propojení ze vstupu na výstup použijte strategii „rozděl a panuj“ k rozdělení modulů a ověřte je jeden po druhém:
Odstraňování problémů s externím připojením a testovacím propojením: Zkontrolujte konektory SMA a testovací kabely, zda nevykazují oxidaci kolíků, znečištění koncových částí a uvolněné závity. Tyto problémy mohou přímo způsobit další odrazy, které lze eliminovat výměnou kvalifikovaných kabelů pro srovnávací testování.
Odstraňování problémů s pasivními součástmi a přizpůsobenými sítěmi: Zkontrolujte parametry S11 antén, filtrů, děličů výkonu a dalších součástek jeden po druhém, abyste ověřili, zda nedochází k mutaci impedance způsobené nesouladem zařízení, virtuálním pájením/skládáním cínu.
Zapojení desek plošných spojů a vyšetřování strukturálních defektů: Zaměřte se na zkoumání typických problémů při návrhu/výrobě, jako jsou nadměrně dlouhé zbytky průchozích otvorů, žádná dráha přetavení v segmentaci referenční roviny, pravoúhlé ohyby vedení a náhlé změny šířky čáry bez postupného přechodu.
Odstraňování problémů se zakončením aktivního portu: Ověřte, zda vstupní a výstupní přizpůsobovací obvody zesilovačů, směšovačů a dalších čipů mají virtuální pájení nebo nesprávné parametry ukončovacího odporu/kapacity, což má za následek odchylku impedance portu od standardu 50 Ω.
Krok 5: Ověření a potvrzení uzavřené smyčky
Po opravě znovu proveďte testování S-parametru, TDR a tvaru vlny, abyste potvrdili, že indikátor S11 splňuje standard, tvar vlny TDR nemá žádné abnormální skoky a amplituda překmitu/zvonění je řízena v rozsahu 10 % napájecího napětí, aby se zabránilo vzniku nových problémů s odrazem během procesu usměrňování.