PA调试手机前端功放

VanchipConfidentialGSM的基本架构框图VanchipConfidentialVC5282/5278的双频基本应用框图VanchippartVanchipConfidentialVC5268Q/VC5278Q的四频基本应用框图VanchippartVanchipConfidentialTD-SCDMA+GSM的架构框图VanchipConfidentialVC781x/VC7594TD+2G架构框图VanchippartVanchipConfidentialTD+GSM的PA调试主要性能指标：1.饱和功率(2G部分)2.开关谱优化(2G部分)3.谐波杂散优化4.最大/最小校准功率，关断功率5.ACLR/SEM/EVM6.闭环功控7.接收灵敏度8.OBW9.ESD保护9VanchipConfidential1.饱和功率的问题饱和功率是调试PA发射性能的基础，首先要看的就是饱和功率正常与否，它间接地反映了PA输出的匹配情况和到天线口的损耗大小。输出阻抗影响饱和功率最大。如果保证50ohm负载阻抗下，不需要调试饱和功率可以满足要求---因为PA的设计测试环境都是标准50ohm负载。实际PCB环境越来越差，RF走线变长/换层/多孔/低成本测试点等，致使饱和功率越来越难以调试。PA大功率阻抗点偏感性，所以一般只需要串联小电感（2.7nH左右）就可以达到所以性能要求。遇到常规手法调试无法提高饱和功率的主板，可以用矢网看看射频线偏到了哪里，根据阻抗点进行具体调整。10VanchipConfidential2.GSM开关谱优化用平台工具调整GSMPVT的上升下降沿曲线直到开关谱余量足够通常开关谱是在3.8V下调整的，LBPCL5的+/-400KHz可以调到-30dBm.对于低压特别（3.6V）的测试，要求电源线尽可能粗而且接到PCB端并联上3300uF的电解电容用于稳压。否则容易出现低压超标的问题。敏感点位11VanchipConfidential测试环境的优化特别是低压下（3.6V）对电源要求最佳如下：1.尽量选用粗的短的低阻电源线。细线带来的压降可能0.4V，会恶化PVT/开关谱/最大相差都有关系。2.电源线到手机板接入线处并联3300uF稳压电解电容，这个可以帮助减少电源线大电流时带来的压降，使得PA的电压稳定特别在低压测试时要加上。(一般工厂用的测试夹具和送检用的假电池都已经并联了这种电容)3.验证外部电源问题的简单办法是使用电池测试。如果电池测试OK，那可以说明电源存在问题。4.除了外部电源的问题还有可能是板上电源走线过细/孔过少/PA下面焊接接地不良等。5.低压3.6V以下的开关谱测试对电源电压稳定要求最高。PVT上升拐角处波动明显12VanchipConfidential附*展讯工具简介13Rampup和Rampdown每段16点可调用于优化+/-400KHz的开关谱设置PAandSwitch的逻辑和使能时间点测试Pmax,设置Factor为32767.调整完的参数需要保存到Flash中VanchipConfidential附*可以共用的参考Ramp曲线/开关时间设置（减少不同项目重复劳动）以展讯平台为例：GSM900/850可以共用的曲线如下，可以以此为基础再优化。特别注意开关时间需要同时调整才比较有效。DCS/PCS的曲线也可以共用上面900/850的曲线。优化后，开关谱普遍好于-30dBm，低压测试也有很好余量。此外，MTK平台也有类似的参考曲线，免得每个项目重复劳动！14VC7810/7810ELBRamp曲线（大功率等级优化）Timing(PCL5~8)80,80,80,80,80,80,80,80,80,110,280,420,546,690,802,850Delta=17~18850,828,750,629,484,330,203,130,88,88,80,80,80,80,80,80Duration=620VanchipConfidential3.谐波杂散优化对于入网入库的项目强烈建议要加上这个谐波抑制网络。PI型谐波抑制网络建议设计如下，而且要求就近PA的输出口放置。电容电感的值取决于：1.对谐波的抑制度2.PA输出原始看到的负载是否在50ohm（这个建议值基于后级是50ohm设计的）3.如果后级不是50ohm,需要修改设计（值）4.也可以是T型网络：（参考值串2.7nH并1.5pF串2.7nH)该网络主要用于LB的高次和HB的2次3次谐波抑制，效果明显。该低通网络在通带会有0.3dB左右的微弱插损，所以可能发现饱和功率以及接收灵敏度会比之前略低。由于这个网络会影响输出负载，所以必须在优化天线TRP/TIS之前先做好。否则可能导致天线需要返工重新匹配。15VanchipConfidentialVanchipTechnologiesConfidential16附*低通滤波器简单设计VanchipConfidential4.最大/最小校准功率和关断功率PA的最大校准功率通常为23dBm,有校准到24dBm的情况（天线设计有缺陷时）。PA的最小校准功率一般都是可以达到-54dBm，系统要求的最小功率是（-49dBm）。指标这里指出的是：最小功率和平台的关系，Transceiver也有一个动态的功率范围，它也会影响到最小功率的数值，SPRD平台一般在-54~-55dBm左右，MTK的可以接近-60dBm。关断功率是发射的底噪，一般来说都会达到-77dbm以下。17VanchipConfidential5.ACLR/SEM/EVM输出匹配的适当调节可以改善ACLR。在功率相同的情况下，ACLR和电流有反向关系，ACLR越好电流越大。ACLR和平台（Transceiver）有关系，不同平台ACLR余量不同。MTK平台较好。ACLR和SEM/EVM都是相关的线性度指标。18VanchipConfidentialACLR/SEM/EVM19ACLR和SEM有相似表现，图中ACLR和SEM都是左高右低VanchipConfidential6.闭环功控闭环功率问题主要是在增益切换点出现问题。大多数参考设计中PA只选择了固定增益，不存在增益切换点，因此PA不易导致闭环功率问题。PA是固定增益，但Transceiver还是会切换高/中/低增益以覆盖-55~+24dBm大跨度功率范围的。20VanchipConfidential7.接收灵敏度调试接收性能的好坏主要还是以走线控制为主，尽量不要走太长且最好走在表层;TD灵敏度主要靠减少通路（SAW/BALUN）的插损，一般在参考设计的基础上微调就好了；最好在通路上留有匹配网络，可以用于优化接收性能。TD接收灵敏度都可以达到-110以下，SAWLESS的平台可达-113dBm;21VanchipConfidential8.OBW22VanchipConfidential9.ESD保护位置预留PAANT内部ESD防护达到8KV，可以满足一般的测试要求，所以这个电路仅仅是预留位置，一般不会用到。如果有特殊的测试要求，如10KV测试，建议加上如下的外部ESD防护电路。该电路靠近PA的ANT放置。也会影响天线性能优化，建议在优化天线前加入。23VanchipConfidentialWCDMA的架构框图VanchipConfidentialWCDMA的基本架构_单频/双频VanchippartVanchipConfidentialWCDMA的基本架构_三频/四频VanchippartVanchipConfidentialWCDMA的基本简介调制上行链路：双BPSK，16QAM(HSPA+)下行链路：QPSK，16QAM(HSDPA)，64QAM(HSPA+)多址接入WCDMA双工（上行链路/下行链路）FDD信道带宽5MHz峰值数据速率2Mbit/s14Mbit/s(Downlink,HSDPA)28Mbit/s(Downlink,HSPA+)5.76Mbit/s(Uplink,HSUPA)11Mbit/s(Uplink,HSPA+)技术简介基于宽带码分多址接入(WCDMA)的UMTS（通用移动电信系统）网络已在全球范围内作为第三代移动通信系统进行部署。HSPA将高速下行分组接入(HSDPA)与高速上行分组接入(HSUPA)组合在一起。HSDPA可在下行链路上实现高达14Mbit/s的数据速率，而HSUPA使得上行链路上的数据速率可达5.76Mbit/s。为了利用WCDMA5MHz运营的全部潜力，将在频谱效率、峰值数据速率和延迟等方面进一步增强基于HSPA的无线电网络的性能。HSPA+包括下行链路MIMO操作、高阶调制（下行链路64QAM、上行链路16QAM）和协议改进，尤其允许网络支持大量总处于连通状态的用户。峰值数据速率在下行链路上可达到约28Mbit/s，在上行链路上可达到约11Mbit/s。VanchipConfidentialWCDMA的频段划分OperatingBandUplinkFrequenciesUEtransmitUplinkChannelLow/Mid/HighDownlinkfrequenciesUEreceiveUplinkChannelLow/Mid/HighTX-RXfrequencyseparation主要应用地区I1920–1980MHz9612/9750/98882110–2170MHz10562/10700/10838190MHzAsia/Europe/AfricaII1850–1910MHz9262/9400/95381930–1990MHz9662/9800/993880MHzAmericasIII1710-1785MHz1805-1880MHz95MHzIV1710-1755MHz1312/1413/15312110-2155MHz1537/1638/1738400MHzAmericasV824-849MHz4132/4182/4233869-894MHz4357/4407/445845MHzAmericasVI830-840MHz875-885MHz45MHzVII2500-2570MHz2620-2690MHz120MHzVIII880–915MHz2712//2787/2863925–960MHz2937/3012/308845MHzEurope/AsiaIX1749.9-1784.9MHz1844.9-1879.9MHz95MHzX1710–1770MHz2110–2170MHz400MHzXI1427.9-1452.9MHz1475.9-1500.9MHz48MHzB1就是UMTS2100，是最通用的频段，也是做的最普遍的频段。中国联通是B1。B2/B5主要在北美使用。B4就是AWS，也主要用在北美。B8主要在欧洲/亚洲,中国联通已经增加这个频段。VanchipConfidentialWCDMA的典型链路链路主要部分介绍：功放（PA），目前主流是3x3mm封装，成熟工艺是GaAs。功放自带功率检测耦合输出RF接口，用于闭环功率检测。它的ACLR/效率/增益/饱和功率是重要指标。双工器（Duplexer），成熟工艺是SAW或者Fbar。WCDMA的全双工系统中用来分开TX/RX信号，它的插损（IL）和收发隔离度是重要指标。开关（Switch），成熟工艺是pHEMT和SOI。用于多频段/制式之间的切换，它的插损（IL）和隔离度是重要指标。器件之间的匹配电路，这部分工作是我们调试的重点。通常用于调整功放线性度和电流的平衡点，用于调整高低信道（频带内）电流平坦度。VanchipConfidentialWCDMA主要性能指标VanchipConfidentialWCDMAPA调试主要性能指标：1.最大最小功率/饱和功率/线性功率2.线性度指标（ACLR）3.线性度指标（EVM）4.闭环功控/相位不连续5.谐波/杂散6.接收灵