1、調(diào)Matching 前，至少準(zhǔn)備兩塊板子。 一塊完整PCB ，有上全部零件 : 一塊裸版，完全都沒(méi)上零件 : 匹配前注意事項(xiàng)銅管很多人忽略這點(diǎn)，但其實(shí)這是最重要的，因?yàn)槟阍谡{(diào)匹配過(guò)程中，會(huì)量S11(阻抗 ，跟S21(Loss。如果銅管這邊，該注意的沒(méi)注意，那么你量到的S11跟S21，都是錯(cuò)的。更直接一點(diǎn)講，你所有的匹配工作，都是白費(fèi)工。1. 銅管長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)Q. 反正我用Port Extension 把銅管校掉就好啦不對(duì)! Port Extension不是萬(wàn)能的。如果銅管過(guò)長(zhǎng)，便無(wú)法完全校掉，如下圖: 由上圖可知，若銅管過(guò)長(zhǎng)，即便你做完P(guān)ort Extension，其阻抗并非完美的一點(diǎn)Open

2、 ，而是會(huì)拖一段軌跡，那么當(dāng)你實(shí)際上去量PCB 時(shí)，你量到的阻抗，其實(shí)包含了銅管。也就是說(shuō)，此時(shí)你量到的PCB 阻抗，是不準(zhǔn)的，是有誤差的。你若根據(jù)不準(zhǔn)的阻抗去做匹配，你調(diào)出來(lái)的匹配 永遠(yuǎn)不會(huì)好而且，不管是PCB 走線，還是銅管，都一樣，只要長(zhǎng)度一長(zhǎng)，其50奧姆就會(huì)偏掉，那就會(huì)導(dǎo)致Mismatch Loss。換言之，當(dāng)你實(shí)際去量PCB 的Insertion Loss時(shí)，因?yàn)榘算~管本身的Mismatch Loss，以至于你量出來(lái)的Insertion Loss， 會(huì)比PCB 實(shí)際的Insertion Loss還大。因此常有人誤解，單純量Insertion Loss，因?yàn)椴豢醋杩?，所以不需要校?/p>

3、。 這是不對(duì)的觀念，你量出來(lái)的阻抗錯(cuò)誤，會(huì)連帶使你量出來(lái)的Insertion Loss過(guò)大。簡(jiǎn)單講，只要用到銅管量S 參數(shù)，不管是S11，還是S21，Open/Short/Load校正跟Port Extension就是要做，而且銅管長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)。2. 銅管要彎折后，再做Port Extension。因?yàn)閷?shí)際上，你在做匹配時(shí)，銅管可能會(huì)彎折: 如果你還沒(méi)彎折時(shí)，就先做Port Extension，如下圖左，即便此時(shí)你的阻抗是完美的一點(diǎn)Open ，但是當(dāng)你把銅管彎折后，其阻抗會(huì)偏，亦即此時(shí)阻抗并非完美的一點(diǎn)Open ，如下圖右: 你一開(kāi)始就未把銅管給校掉，亦即你量到的PCB 阻抗，是不準(zhǔn)的，是有誤

4、差的。你若根據(jù)不準(zhǔn)的阻抗去做匹配，你調(diào)出來(lái)的匹配，永遠(yuǎn)不會(huì)好。所以應(yīng)該是，先在裸版上，把銅管彎折到你方便焊接的角度后，再去做Port Extension ，直到其阻抗是完美的一點(diǎn)Open ，如下圖 : 此時(shí)才可以開(kāi)始去做匹配的工作。當(dāng)然，一旦你作完P(guān)ort Extension之后， 你這銅管，就不能再?gòu)澱?。?jiǎn)單講，作匹配時(shí)，你銅管的長(zhǎng)度跟彎折，都必須與作Port Extension時(shí)完全一樣，否則后面的匹配工作，都是白費(fèi)工。3. 接地要足夠有些Pad 在板邊，如下圖，銅管這樣焊 其實(shí)不對(duì)，因?yàn)闆](méi)有足夠的接地。 正確應(yīng)該如下圖 : 所以為啥前面說(shuō)，實(shí)際上在量測(cè)PCB 參數(shù)時(shí)，銅管有可能會(huì)彎折，原

5、因之一就是，你得確保銅管有足夠的接地。4. 接地處要離Pad 越近越好除了接地要足夠，要盡可能大，還有一點(diǎn)，接地的位置，要離Pad 越近越好。 所以用下圖為例，你接地之處，應(yīng)該是黃圈，而不是紅圈，因?yàn)辄S圈離Pad 較近。 Q. 如果黃圈處的地，只有一點(diǎn)點(diǎn)，這樣就接地不夠。紅圈處的地很大，但離Pad 很遠(yuǎn)，要選哪一個(gè)? 答案是，你兩個(gè)都選。不管怎樣，接地之處，一定要極接近Pad 。所以在Pad 附近，先找個(gè)可以接地的地方，是當(dāng)務(wù)之急。所以像黃圈，不管地多小，你就是要焊錫。如果覺(jué)得黃圈的地不夠大，那就是再找個(gè)可以有足夠接地的地方，再作補(bǔ)強(qiáng)，也就是紅圈處。否則，不管是地不夠大，或是地離pad 太遠(yuǎn)，

6、都會(huì)使量出來(lái)的Loss 過(guò)大。如果訊號(hào)附近的GND ，實(shí)在不好焊錫，必要時(shí)可在銅管外緣，多焊一個(gè)Pogo pin，以方便接地。 匹配前注意事項(xiàng)溫度常遇到的狀況是，熱風(fēng)槍吹完，電感電容焊上去，馬上去量阻抗，卻發(fā)現(xiàn)怎么調(diào)都跟預(yù)期有落差，怎么調(diào)都不會(huì)50奧姆。 這是因?yàn)?，電感電容的值，?huì)受溫度影響。你熱風(fēng)槍剛吹完，就算等到錫凝固了， 此時(shí)PCB 溫度也還有200度，此時(shí)電容電感值，會(huì)因高溫而有所誤差，量出來(lái)的阻抗，是不準(zhǔn)的，你根據(jù)一個(gè)不準(zhǔn)的阻抗，不斷地微調(diào)，不斷地焊接，都只是白費(fèi)工。所以要先把PCB 放涼，至少等到PCB 溫度跟常溫一樣，才能去量阻抗。匹配前注意事項(xiàng)塑料鑷子當(dāng)你要焊接前，先用塑料鑷子

7、，把零件壓在Pad 上方，去觀察Smith Chart : Q. 這看到的阻抗不準(zhǔn)吧肯定的啊，但你可以先透過(guò)這方式，去觀察Smith Chart的趨勢(shì)軌跡，是否如你預(yù)期。如果在你預(yù)期之內(nèi)，你再去焊接都還不遲。如果在你預(yù)期之外，那你就不要浪費(fèi)時(shí)間去焊接了，趕快換值再作觀察，方為上策。Q. 為啥要塑料鑷子?因?yàn)榻饘贂?huì)影響阻抗，如果你用金屬鑷子，假設(shè)你夾的是電容，那么你實(shí)際上在Smith Chart看到的趨勢(shì)軌跡，是(金屬鑷子+電容 ，而并非只有電容。再次強(qiáng)調(diào)， 根據(jù)不準(zhǔn)的資料去做分析，后續(xù)的分析工作，都是白費(fèi)工。匹配流程整個(gè)Block Diagram，大概如下圖: Step 1. 拿有上件的PCB

8、 ，如果是Switch ，就額外供給Vcc 跟控制訊號(hào)，把Switch 開(kāi)啟，Port1接Connector ，Port2接Diplexer/Switch輸出，調(diào)Matching1， 調(diào)到50奧姆。 調(diào)完后，再把這組Matching1，放到裸版，量S21，也就是Insertion Loss。否則如下圖，你今天串一個(gè)1nH 電感，并5pF 電容，其Insertion Loss高達(dá)3.7 dB， 這樣的話，不管你阻抗多接近50奧姆，這組Matching 都不能用。 因?yàn)镚PS 訊號(hào)太微弱，所以對(duì)于Loss 要非常計(jì)較，哪怕是SAW Filter或Diplexer ， Loss 也不會(huì)到3.7 dB

9、，怎能讓一組Matching ，Loss 就高達(dá)3.7 dB ?而且這是在LNA 輸入端，亦即你光這組Matching ，就會(huì)讓你的靈敏度，劣化3.7 dB ，那你后面怎么調(diào)，CNR 跟靈敏度，都不會(huì)好。當(dāng)然，如果要串聯(lián)電感，記得要選高Q 值的，因?yàn)長(zhǎng)oss 會(huì)比較小。 而且Q 值大了，其帶寬會(huì)較窄，亦即某種程度上，你這高Q 值電感，還有擋帶外噪聲的功能。 Q. 假設(shè)Diplexer/Switch的Data sheet標(biāo)示，其Insertion Loss是1 dB，我在Step1 量到的Insertion Loss(Matching1 + Diplexer/Switch是1.5 dB，這樣就表

10、示我 Matching1的Insertion Loss是1.5 dB 1 dB = 0.5 dB。我用算的就好，為啥還 要把Matching1放到裸版去量Insertion Loss ?當(dāng)你IC 焊到PCB 時(shí)，其Insertion Loss 會(huì)比Data sheet大，如下圖 : 也許Diplexer 跟Switch 的組件本身，阻抗確實(shí)如Data sheet所標(biāo)示，為50奧姆。 但是，一但焊在PCB 上，就很難講。首先，走線跟Pad 接合處，就已經(jīng)是一個(gè)阻抗不連續(xù)面，如下圖 : 再加上PCB 的寄生效應(yīng)之類(lèi)，以及Layout 因素，此時(shí)阻抗一定會(huì)偏離50奧姆。 換言之，就算你組件本身50奧

11、姆，但焊在PCB 上之后，就未必50奧姆。在此情況下，一定會(huì)有Mismatch Loss。因此 IC 焊到PCB 時(shí)，其Insertion Loss 之所以比Data sheet大，主要原因就是來(lái)自Mismatch Loss的貢獻(xiàn)。所以你不能直接用Diplexer/Switch的Data sheet來(lái)計(jì)算Insertion Loss。Q. 那這樣我直接用裸版調(diào)Matching1，然后確保其阻抗在50奧姆附近， Insertion Loss也很小，這樣Matching1就調(diào)好啦，為啥要先用有組件的PCB 去調(diào)，然后調(diào)好后再用裸版驗(yàn)證Insertion Loss，這不是很麻煩 ?就算你用裸版單獨(dú)調(diào)

12、Matching1，調(diào)到50奧姆。但實(shí)際上你把Diplexer/Switch包含進(jìn)來(lái)后，其阻抗未必50奧姆，如下圖 : 因?yàn)槿缜笆?，走線跟Pad 接合處，就已經(jīng)是一個(gè)阻抗不連續(xù)面，加上PCB 寄生效應(yīng)，以及Layout 因素，即便Diplexer/Switch的Data sheet標(biāo)示為50奧姆，但焊在PCB 上，就不會(huì)是50奧姆了。這樣的話，一旦你把Diplexer/Switch包含進(jìn)來(lái)后，Matching1還是要再做微調(diào)。既然如此，那干脆一開(kāi)始就直接把Diplexer/Switch包含進(jìn)來(lái)，此時(shí)去調(diào)Matching1，是最快最準(zhǔn)的方式。不要忘記，實(shí)際上eLNA(External LNA或接

13、收機(jī)的輸入阻抗，是從Connector 一路看進(jìn)去，不是只取決于單一匹配電路。既然如此，當(dāng)然要把Diplexer/Switch包含進(jìn)來(lái)。開(kāi)啟，Port1接Connector ，Port2接Pre-SAW 輸出，調(diào)Matching2，調(diào)到 50奧姆。 當(dāng)然，還是一樣，Matching2調(diào)到50奧姆后，要再用裸版驗(yàn)證其Insertion Loss。Q. 可以調(diào)Matching1嗎?最好不要，因?yàn)镸atching1也會(huì)影響到WiFi ，所以一旦Matching1調(diào)到50奧姆， Insertion Loss也很小，就確定下來(lái)，不要再去更動(dòng)。開(kāi)啟，Port1接Connector ，Port2接eLNA

14、輸入，調(diào)Matching3。 注意! 此時(shí)Matching3，就未必是調(diào)到50奧姆，通常LNA 的廠商，會(huì)提供你Noise Circle的圖，如下圖 : 所以此時(shí)你要把Matching3，調(diào)到Noise Figure最低的阻抗點(diǎn)，而非50奧姆。Q. 但偏離了50奧姆，因?yàn)镸ismatch Loss，連帶Insertion Loss一定會(huì)變大，你 剛說(shuō)一組Matching 的Loss 如果偏大，再怎樣都不能用。那我該如何衡量這組 Matching 能不能用?這是個(gè)好問(wèn)題，我們用下圖解釋 : 因?yàn)榫W(wǎng)分是50奧姆系統(tǒng)，所以當(dāng)你Matching 3偏離了50奧姆，量出來(lái)的Insertion Loss當(dāng)

15、然會(huì)偏大(Mismatch Loss的貢獻(xiàn) ，例如1 dB。但是LNA 非50奧姆系統(tǒng)，故此時(shí)Matching3對(duì)LNA 來(lái)講，其Loss 就不一定是1 dB，也許比較小。但還是要謹(jǐn)記剛所提及的原則，Matching 的Loss 不宜過(guò)大，假設(shè)你今天Matching3，用50奧姆系統(tǒng)的網(wǎng)分看，其Loss 是5 dB。你覺(jué)得有可能，對(duì)非50奧姆的LNA 來(lái)講，其Loss 就縮減為0.3 dB嗎?當(dāng)然不會(huì)啊，針對(duì)Matching3，即便50奧姆系統(tǒng)網(wǎng)分量到的Loss ，跟非50奧姆系統(tǒng)LNA 看到的Loss 不同，但Loss 越小越好，都是不變的原則。尤其是 (串聯(lián)電感 + 并聯(lián)電容 這種組合，更

16、要特別注意。所以Matching3，調(diào)到Noise Figure最低的阻抗點(diǎn)后，一樣要用裸版去驗(yàn)證其Insertion LossQ. 為啥不是調(diào)Matching2 ?因?yàn)镸atching3離LNA 最近，所以影響LNA 最大。因此，使阻抗座落在LNA 之Noise Figure最低之處，這個(gè)任務(wù)，由Matching3來(lái)完成。Matching2只要確保50奧姆，Insertion Loss不要太大，這樣就可以了。Q. 我光Matching1到Matching3，就花這么多時(shí)間，我后面還有Matching4跟 Matching5，這哪作的完?LNA 之前，是最關(guān)鍵的，所以基本上而言，Matchin

17、g1到Matching3作完就差不多了，Matching4跟Matching5，不是那么重要。我們以Noise Figure公式說(shuō)明，如下式 : 由上式可知，LNA 輸入端的Loss ，也就是F1，是最關(guān)鍵的。因此擺放eLNA 時(shí)， 肯定是離GPS 天線越近越好，以減小F1，如下圖 : 因?yàn)闉榱吮苊飧蓴_，GPS 天線會(huì)遠(yuǎn)離主天線，而主天線又會(huì)靠近接收機(jī)，再加上我們把eLNA ，靠近GPS 天線。換言之，eLNA 到接收機(jī)的走線會(huì)很長(zhǎng)，但由Noise Figure 公式得知，eLNA 到接收機(jī)的走線，其Loss 會(huì)被eLNA 的Gain 稀釋?zhuān)示退阕呔€很長(zhǎng)，Insertion Loss很大，其

18、實(shí)對(duì)于整體靈敏度，并無(wú)啥太大影響。即便Matching4跟Matching5不調(diào)，以至于阻抗會(huì)有Mismatch Loss，連帶使得Insertion Loss變大，但因?yàn)橐呀?jīng)在eLNA 后面，所以對(duì)靈敏度不會(huì)有啥影響。 如前述，eLNA 到接收機(jī)，這么長(zhǎng)的走線，這么大的Insertion Loss，都沒(méi)在怕了， 又何須太擔(dān)心Matching4跟Matching5呢?所以，坦白講，Matching4跟Matching5，是錦上添花，好上加好，通常是你想讓靈敏度再更好，才去調(diào)。如果做完Matching1到Matching3，其靈敏度你可以接受，那當(dāng)然Matching4跟Matching5就不用調(diào)

19、。反之，如果你調(diào)完Matching1到Matching3，靈敏度還是很爛，那Matching4跟Matching5，也是救不了你，那就更不用調(diào)。所以，其實(shí)到Step3就可以結(jié)束，不過(guò)若你想進(jìn)一步提升靈敏度，那當(dāng)然可以再調(diào)Matching4跟Matching5。Step4. 拿有上件的PCB ，如果是Switch ，就額外供給Vcc 跟控制訊號(hào)，把Switch 開(kāi)啟，eLNA 也是額外供給Vcc ，使其開(kāi)啟。Port1接Connector ，Port2 接Post-SAW 輸出，調(diào)Matching4，調(diào)到50 奧姆附近 當(dāng)然，還是一樣 Matching4調(diào)到50奧姆后，要再用裸版驗(yàn)證其Inser

20、tion Loss。Q. 可以調(diào)Matching3嗎?當(dāng)然不行，剛說(shuō)Matching1Matching3是最重要的，Matching4跟Matching5只是好上加好，既然你Matching1Matching3都調(diào)好了，就不要再更動(dòng)。你何必為了不那么重要的Matching4跟Matching5，去更動(dòng)你最重要的Matching1Matching3 ? 再者，Matching1Matching3，是eLNA 的輸入阻抗， 你這邊一動(dòng)，其eLNA 的輸入阻抗，就未必是Noise Figure最低的阻抗點(diǎn)，進(jìn)而劣化靈敏度。Step5. 若軟件已就緒，其接收機(jī)可以開(kāi)啟，拿有上件的PCB ，如果是Switch ， 就額外供給Vcc 跟控制訊號(hào)，把Switch 開(kāi)啟。eLNA 也是額外供給Vcc ， 使其開(kāi)啟。然后用軟件方式讓接收機(jī)開(kāi)啟，Port1接Connector ，調(diào) Matching5。 注意! 同Matching3一般，此時(shí)Matching5，未必是調(diào)到50奧姆。這時(shí)要跟平臺(tái)廠商，例如Qualcomm 或MTK ，索取接收機(jī)的Noise Circle，把Matching5調(diào)到Nois