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校准端面延伸至PCBA真的是客户认为的这样吗?

校准端面延伸至PCBA真的是客户认为的这样吗?

  • 分类:网分应用场景
  • 作者:陈小东
  • 来源:itest
  • 发布时间:2021-07-30 11:03
  • 访问量:

校准端面延伸至PCBA真的是客户认为的这样吗?

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校准端面延伸至PCBA真的是客户认为的这样吗? v1.0

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问题描述:

网分Port n通常为N-Female Type连接器。Port n通常均采用N-MaleSMA-MaleRF电缆。

部分客户在他(她)们的PCB组件上焊接有如图1所示的RF同轴电缆,该RF同轴电缆一端为内芯和接地外皮(直接焊在PCBA上),另一端为SMA-Female Tpye连接器。

因此,PCBA SideSMA-Female Tpye连接器正好可以和从网分连出来的RF电缆SMA-Male端面直接连接。

但是,在对网分设置的State文件做校准时,这部分客户受网分Cal菜单下Port Extensions菜单功能的启发,直接在如图1所示“内芯”处进行OpenShortLoad的单端口校准。Open使用的是内芯“直接开路”的方式,Short使用的是内芯“以06030805 0Ω贴片电阻或焊锡直接对PCB公共地短路”的方式,Load使用的是内芯“以06030805 50Ω贴片电阻直接对PCB公共地串联”的方式。并且,这部分客户认为他(她)们的校准很贴近应用实际,与所研发的产品息息相关,有“就地取材”、“因地制宜”的意味,这样校准得来的结果最准确。然而,校准端面延伸至PCBA真的是客户认为的这样吗?

解答:

我们需要知道的是网分校准进行的是一个射频系统误差矩阵计算的过程,而非类似磅秤皮重归0的过程。因此,简单地、想当然地在如图1所示的“内芯”处进行校准,很显然是不可取的。

理由如下:

1Open使用的是内芯“直接开路”的方式。

请注意,DC开路与射频开路是不一样的,使用机械校准件的Open件时,内芯对地存在分布电容效应。

2

    而且,如果客户没有妥善处理,再带上微带线的阻容感寄生效应,最终将直接导致校准的结果存在偏差。

2Short使用的是内芯“以06030805 0Ω贴片电阻或焊锡直接对PCB公共地短路”的方式。

这里也存在不确定性:首先,0603贴片电阻或0805贴片电阻本身就不一样,更何况贴片电阻还区分厚膜或薄膜或其他制造工艺类型。在工程上或实验室中,即使贴片电阻封装相同,由于不同批次物料的差异,不确定性太大,不好把控。其次,如果表贴在PCBA上,那么也将引入微带线的阻容感寄生效应。再次,PCB上被认为是公共地的铜皮,有可能存在孤地的潜在风险。最后,使用焊锡进行堆锡的方式,把内芯和PCB公共地短路,焊锡量不好控制,进而引入阻容感寄生效应的问题。

3Load使用的是内芯“以06030805 50Ω贴片电阻直接对PCB公共地串联”的方式。

大部分同理于第2点。不同之处在于,工程上或实验室中,阻值为50Ω的贴片电阻不一定有,有时用49.9Ω的贴片电阻来代替。并且,阻值即使为50Ω,在相应的频段范围下,匹配程度也不一定如机械校准件中的Load件那么好。

上述3点,最难把握的是焊锡量的控制。在焊接0Ω或50Ω贴片电阻时,电阻2个引脚上锡的量不好控制。因此,每次校准的误差模型都不一样,直接影响着工程上或实验室中对矢量网络分析仪的使用。

如图1所示,这部分客户认为于PCBA上射频信号的出入口处进行校准很准,然而反而可能会将校准的误差扩大,最终事与愿违。

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