TDD模式下Rx对Tx的严重影响怎么解决

很难想象tdd模式下rx对tx造成了严重影响,若不是亲眼所见,我也是完全不相信的,按道理说这种事情只能发生在fdd模式下。近期在为朋友解决一款5.8ghz大功率无线网桥的射频问题时,发现chain0的部分信道evm很差,不开全包的情况下,mcs7只能测到-26~-27db,即使开了全包,也只是勉强达到-29db,仅能通过产测,但余量实在太小,无法保证产测直通率,这显然是不行的。
首先询问朋友板卡样品阶段是否存在这样的问题,朋友的回答与我的猜想一致,不存在。秉着认真负责的态度,对朋友的原理图及pcb进行仔细分析,没看出什么致命的问题(朋友的射频工程师也是经验十分丰富的那种,比我的工作时间还要长)。好吧,没什么可以进一步可以分析的,开始测板子。
使用art2软件,并配合liepoint iqview对chain0各频段的mcs7速率进行测试,果然如朋友所述,部分信道evm极差。开始尝试使用笔者提出的分段测试法(这肯定不是笔者首先使用的,但貌似没有人这样称呼)。
测试wifi收发器的输出端:发现低频段输出功率为-8dbm时,evm可以达到-32~-33db(未开全包),加上pa的32db增益,完全可以实现20dbm的天线口输出功率,并具有合格的evm,可以排除wifi收发器芯片的原理及pcb设计问题,那么就只剩下pa与rf switch了。
测试pa的输出端:发现和预期的一致,输出功率22dbm时,evm可以达到-30~-31db(未开全包),完全能够满足要求。这样又排除了pa的问题,只剩下rf switch了。
仔细核对rf switch的原理图及器件的marking code,发现所用rf switch的规格完全符合要求,且pcb也完全正确。但是当把馈线连接在天线口处,测到的evm完全是另外一种状态,真是让人费解。
思考了很久,也没有想清楚还有什么可能的原因会造成这种情况。无奈之下,开始动用触摸大法(同样地,这也不是笔者首先使用的,但貌似没有人这样称呼)。所谓的触摸大法就是用手指触摸板卡上的走线与器件,看看能否对射频指标造成影响,例如,用手指触摸wifi收发器芯片的输出,一定会造成天线口输出功率的下降。用手指随意触碰chain0的射频电路,突然发现手指位于某区域时会提升evm!逐渐缩小触摸范围,发现当手指按在lna上会得到非常好的evm。
经过朋友允许,在此给出pcb的部分射频走线。
发现问题所在的位置之后,就是想办法解决问题。
断开rf switch与rx电路之间的隔直电容,发现与此前用手指触摸的结果类似,更加确认是rx电路对tx evm造成了影响。根据已有经验推测,应该是rf switch隔离度不够,使得大功率tx信号中的一部分泄露至lna,并透过lna经由空间耦合至pa输入端,使得pa最终的输出信号错乱,evm变差。为了验证这个想法,使用一颗49.9ohm的电阻接在lna的输出端与gnd之间,再次测试,evm非常好。
最后给朋友的解决方案是:rx路径上再增加一颗rf switch,增大tx/rx隔离度。朋友进行原理图,pcb设计变更并重新进行小批量试产,问题彻底解决,全包情况下,evm可以达到-34~-35db,完全满足生产要求。
原理框图

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