A investigação da reflexão do sinal da placa de RF pode ser realizada em um processo padronizado de fácil a difícil, do sistema ao local, para localizar rapidamente a fonte de descontinuidade de impedância.
Passo 1: Julgamento inicial do fenômeno de reflexão e preparação para teste
Observando diretamente a forma de onda do sinal com um osciloscópio de alta largura de banda, se houver overshoot óbvio, toque ou distorção semelhante a um degrau, pode-se confirmar preliminarmente que há um problema de reflexão.
Prepare o equipamento de teste principal: analisador de rede vetorial (rede vetorial/VA), refletômetro no domínio do tempo (TDR), dispositivo de teste SMA. Antes do teste, complete a carga de curto-circuito SOLT através da calibração para garantir erros de medição controláveis.
Etapa 2: quantificar a intensidade da reflexão e a localização no domínio da frequência
Teste o parâmetro de perda de retorno S11 usando uma rede vetorial. Links de RF normais requerem S11<-10dB within the operating frequency band. If the value is significantly higher, it indicates that the reflected energy exceeds the standard.
Determine o desvio geral da impedância com base nos recursos do gráfico de Smith:
O desvio geral à direita do gráfico circular: a impedância real é maior que o valor do projeto (como 55 Ω medido em um projeto de 50 Ω), o que geralmente é causado pela espessura excessiva da camada dielétrica e pela largura estreita da linha.
O desvio geral à esquerda do gráfico circular: a impedância real é menor que o valor do projeto (como 42 Ω medido no projeto de 50 Ω), o que geralmente é causado pela fina camada dielétrica, largura de linha larga ou constante dielétrica excessiva da placa.
A aparência local côncava/convexa no gráfico circular indica a presença de pontos de descontinuidade de impedância local no link.
Etapa 3: Localize com precisão a posição física da fonte de reflexão
Usando a função de transformação no domínio do tempo do parâmetro S da rede vetorial para obter testes equivalentes ao TDR:
Salto para frente da forma de onda TDR: corresponde a um aumento repentino na impedância na posição correspondente, comumente visto em largura de linha estreita e indutância parasita excessiva das vias.
Salto negativo da forma de onda TDR: corresponde a uma queda repentina na impedância na posição correspondente, comumente vista em capacitância parasita excessiva de via pads e mudanças repentinas na largura da linha em áreas de fuga BGA.
Com base nos parâmetros de tempo do ponto de salto, a localização física precisa do ponto de descontinuidade de impedância no roteamento da PCB pode ser calculada, com uma precisão de posicionamento de até centímetros.
Passo 4: Investigue as causas comuns por módulo e item por item
De acordo com o link do sinal da entrada à saída, use a estratégia "dividir e conquistar" para dividir os módulos e verificá-los um por um:
Solução de problemas de conexão externa e link de teste: Verifique os conectores SMA e os cabos de teste quanto à oxidação dos pinos, contaminação da face final e roscas soltas. Estas questões podem introduzir diretamente reflexões adicionais, que podem ser eliminadas através da substituição de cabos qualificados para testes comparativos.
Solução de problemas de componentes passivos e rede correspondente: Verifique os parâmetros S11 de antenas, filtros, divisores de energia e outros componentes um por um para confirmar se há mutação de impedância causada por incompatibilidade de dispositivo, solda virtual de junta de solda/empilhamento de estanho.
Fiação de PCB e investigação de defeitos estruturais: Concentre-se na investigação de problemas típicos de projeto/fabricação, como resíduos de furo passante excessivamente longos, nenhum caminho de refluxo na segmentação do plano de referência, curvas em ângulo reto na fiação e mudanças abruptas na largura da linha sem transição gradual.
Solução de problemas de terminação de porta ativa: confirme se os circuitos correspondentes de entrada e saída de amplificadores, mixers e outros chips possuem soldagem virtual ou parâmetros de resistência/capacitância de terminação incorretos, resultando em desvio de impedância de porta do padrão de 50 Ω.
Etapa 5: Verificação e confirmação de circuito fechado
Após o reparo, execute novamente o teste do parâmetro S, TDR e forma de onda para confirmar se o indicador S11 atende ao padrão, a forma de onda TDR não tem saltos anormais e a amplitude de overshoot/toque do sinal é controlada dentro de 10% da tensão da fonte de alimentação para evitar a introdução de novos problemas de reflexão durante o processo de retificação.