用自動(dòng)測試方法來替代手工接線測試,對(duì)網(wǎng)分測試端口進(jìn)行擴(kuò)展

隨著4G/5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)天線兼容多頻段的要求越來越高，對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)需天線的駐波和插損進(jìn)行測試，但多次使用網(wǎng)分進(jìn)行拔插，不僅繁瑣，而且容易多次拔插導(dǎo)致接觸不好產(chǎn)生的性能變差，無法很好驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，此時(shí)需要有一個(gè)自動(dòng)測試方法來替代手工接線測試，對(duì)網(wǎng)分測試端口進(jìn)行擴(kuò)展（2擴(kuò)N），對(duì)接天線測試端口，但設(shè)計(jì)過程會(huì)遇到不同的問題，以下逐步分析

問題現(xiàn)象

在測試天線過程中發(fā)現(xiàn)其中一路通道駐波和插損異常大，駐波最大為3.1，差損為20db，經(jīng)排查是由于PCB板上其中一路端口駐波和插損過大。

通過比較發(fā)現(xiàn)：-45端口輸入，S11端口輸出條件下測試駐波和差損正常，駐波最大為1.53，插損最大為-7db；+45端口輸入，S22輸出（如圖1所示）。駐波最大為3.2，差損最大為20db。兩電路結(jié)構(gòu)相同，唯一不同是傳輸線長度不同，經(jīng)分析是由于電路阻抗失配而導(dǎo)致駐波值大和插損值大，下一步想辦法解決駐波和插損大問題。

圖1 測試端口PCB圖

圖2 測試端口原理圖

單端口解決方案

1.方案二：更改天線切換IC，但結(jié)合到我司天線目前的性能，只有HMC595E 符合要求（其實(shí)是可以使用PIN二極管來代替的）

2.方案三: 修改設(shè)計(jì)電路，使得傳輸線匹配。方案三可行。

多端口測試

此測試目的是解決IC互相影響而導(dǎo)致駐波和插損變差的問題。

測試1：端口+45 IN,端口S22 OUT，其他端口懸空；

電平：U27_A低，U27_B高，U28_A高，U27_B低；

測試2：端口+45 IN,端口S22 OUT，其他端口懸空；

電平：U27_A高，U27_B低，U28_A高，U27_B低；

測試3：端口-45 IN,端口S11 OUT，其他端口懸空；

電平：U27_A高，U27_B低，U28_A低，U27_B高；

測試4：端口+45 IN,端口S11 OUT，其他端口懸空；

電平：U27_A低，U27_B高，U28_A高，U27_B低；

測試2的情況是測試U27對(duì)U28通路的駐波和插損影響，從理論分析，當(dāng)U27_A電平高，U27_B電平低，U27_RF1引腳不通信號(hào)，U27_RF2引腳接通信號(hào)；當(dāng)U28_A電平高，U29_B電平低； U28_RF1引腳不通信號(hào)，U28_RF2引腳接通信號(hào)，見圖4引腳圖和真值表。

圖4 HMC595E引腳圖和真值表

當(dāng)信號(hào)從+45端口輸入，經(jīng)過U28，S22出，沒有信號(hào)流經(jīng)U27。但在測試過程中發(fā)現(xiàn)焊接上U27后對(duì)S22端口輸入駐波影響不大，對(duì)S22端口輸出駐波產(chǎn)生惡化，單獨(dú)通路測試S22端口輸出駐波最大為1.7，焊接上U27后S22端口輸出駐波為2.1。如圖5、圖6所示。

圖5 沒焊接U27,+45輸入S22輸出的通路駐波和插損

圖6 焊接U27,+45輸入S22輸出的通路駐波和插損

通過修改電路使得阻抗在傳輸過程中匹配，通過調(diào)試，最終電路如下：

圖7 最終調(diào)試電路

圖7中R10=5.1Ω,R11=R12=810Ω，實(shí)現(xiàn)50Ω阻抗匹配。具體計(jì)算可以使用網(wǎng)絡(luò)衰減計(jì)算軟件，軟件截圖如下，也可以通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算出來，詳細(xì)請(qǐng)參考《射頻功率衰減值原理.pdf》文章。

圖8 網(wǎng)絡(luò)衰減計(jì)算軟件界面

修改后的PCB圖如下：

圖9 調(diào)試后的PCB圖

部分駐波測試數(shù)據(jù)：

表1 系統(tǒng)駐波部分測試數(shù)據(jù)

總結(jié)：此方法可以臨時(shí)解決駐波和插損問題，但是不能準(zhǔn)確確定電路的參數(shù)和PCB布線的參數(shù)，不利于提高工作效率。下一篇文章我們將研究問題的本質(zhì)原因。