前言:
在無線通信技術的演進中,WIFI 7作為新一代的無線標準,被視為推動數據傳輸速度和網絡效能提升的關鍵因素。隨著WIFI 7的推出,無線通信領域迎來了更高速、更可靠的連接,以滿足現代數字化社會對於連接性的需求。然而,在實現WIFI 7技術的潛力之前,必須深入瞭解並優化各種硬體組件,其中包括耦合器作為連接器件之一。本文旨在探討WIFI 7耦合器的規格特性、選擇準則以及在高通802.11BE平台上QCN9274/QCN6274的校準過程。通過對這些關鍵問題的探討,可以更好地理解和應用WIFI 7耦合器,從而為無線通信系統的性能提升和技術發展做出貢獻。
簡介:
Coupler耦合器是一種高頻電子元件,在射頻微波應用中扮演著重要角色。它的主要作用是將信號從一個電路或器件傳送到另一個,同時控制能量的分配和耦合程度。這些耦合器通常用於無線通信系統、雷達系統、衛星通信等場合。它們的主要功能包括反射、分配、耦合和方向性。根據不同的應用需求,耦合器可以具有不同的特性和工作頻率範圍。在高通802.11BE平台上,QCN9274/QCN6274作為重要的電子元件承擔著無線通信的關鍵功能。然而,若選擇不當的Coupler耦合器可能導致QCN9274/QCN6274的損壞,進而影響整個系統的性能。因此,在選擇和應用Coupler耦合器時,必須仔細考慮其規格和特性,確保其能夠與QCN9274/QCN6274良好配合,以確保系統的穩定性和可靠性。
Coupler通常用於以下幾個主要方面:
- 反射耦合:輸入信號會反射回原始端口,同時部分信號會被輸出到另一個端口。這種耦合方式可用於功率監測、信號分析和天線匹配等應用。
- 功率分配耦合:將輸入信號均勻地分配到多個輸出端口,以實現信號的分配。
- 方向性耦合:特定輸出端高效地耦合信號,在其他輸出端減少信號的耦合。這種特性在無線通信和雷達系統。
- 超過耦合:超過耦合器將一部分信號耦合到輸出端,同時允許另一部分信號通過原始端繼續傳輸。這種設計常用於測試和監測應用中。
耦合器的設計和特性取決於特定應用的需求,例如頻率範圍、功率水平、方向性要求和反射損耗等。用於連接天線、儀器、功率放大器、分配器和其他RF和微波元件,以實現信號的有效管理和控制。
耦合器(Coupler)需要考慮因素包括應用需求、頻率範圍、功率水平、方向性要求和反射損耗等。以下是一些選擇適合的耦合器:
- 了解應用需求: 首先,清楚線路設計應用需求。確定需要的是功率分配、反射耦合、方向性耦合還是其他功能。不同類型的耦合器適用於不同的應用。
- 頻率範圍: 考慮應用工作的頻率範圍。不同的耦合器設計適用於不同的頻率範圍。確保所選耦合器的頻率範圍覆蓋設計所需的範圍。
- 功率: 考慮您應用所處的功率級別。不同的耦合器具有不同的功率處理能力。確保所選耦合器能夠處理所需的功率。
- 方向性需求:應用需要是否需要方向性耦合,確保所選耦合器具有足夠的方向性。這尤其重要,要將信號從一個特定方向耦合到另一個。
- 反射損耗:考慮反射損耗,即信號反射程度。較低的反射損耗通常是理想的,特別是在精確信號測量和天線匹配應用中。
- 物理尺寸和連接: 確保所選耦合器的物理尺寸和連接方式與系統和其他元件相容。確保可以設計系統中。
- 成本和可用性: 最後,考慮預算和耦合器的可用性。不同型號和品牌的耦合器價格和供應情況可能不同。
針對QCN9274/6274的PDET的設計
Coupler進行TX輸出的校準是用於確保發送信號的精確性和穩定性。TX輸出校準過程如下:
- 將耦合器連接到TX輸出。
- 發射校準信號: 啟動TX,並發送已知的校準信號。這可以是一個特定頻率和功率,用於校準TX的輸出。
- 測量回饋信號至PDET: 使用耦合器測量回饋信號。測量實際發出的信號功率。
- 校正: 將測得的回饋信號與預期的校準信號進行比較。如果有偏差,可以通過調整TX的設置或增加/減小信號來校正輸出,以確保輸出信號與校準信號匹配。
實際設計電路時,需要確認SoC的偵測功率能力,以下方的範例來說,SoC最大允許輸入功率為5dBm,因此在Coupler Feedback的功率就不能超過5dBm,下方是設計實例:
- TX輸出功率為20dB時,經過一個18dB的耦合器後,Feedback回SoC的功率為 2 dB。由於這2 dB的功率在SoC的最大輸入功率5dBm規範範圍內,因此無需再添加減衰器。
- TX輸出功率為30dB時,經過一個18dB的耦合器後,Feedback回SoC的功率為12 dB。因12dB的功率超過SoC的最大輸入功率功率5dBm,因此需設計一減衰器至少7dB。
圖2. PDET耦合器與衰減器架構圖
QDART TX Power Calibration Process – 2/5/6G
圖3. QSPR TX Power Calibration Log – 2G
圖4. QSPR TX Power Calibration Log – 5G
圖5. QSPR TX Power Calibration Log – 6G
Discussion
圖6. Non-module coupler design
結 論
耦合器在微波工程中扮演著至關重要的角色,特別是在無線通信領域中,尤其是在WIFI技術中。對於WIFI的TX(發射端)功率校準和功率準確度來說,選擇適合的耦合器至關重要。耦合器不僅用於將信號從一個電路或器件傳送到另一個,還可以控制能量的分配和耦合程度。正確的耦合器設計能夠實現更準確的功率傳輸和校準,從而確保WIFI系統的性能和功率準確度。因此,選擇合適的耦合器型號並了解其原理,對於WIFI系統的設計和性能至關重要。
[Q & A]
Q1:為什麼耦合器在高通802.11BE平台上的QCN9274/QCN6274的校準過程中如此重要?
A:耦合器是用於確保發射信號的精確性和穩定性的關鍵元件。正確的校準可以保證發射功率的準確度,從而確保系統的性能。
Q2:如何進行耦合器的TX輸出校準?
A:TX輸出校準需要將耦合器連接到TX輸出,然後發送已知的校準信號並測量回饋信號至PDET。最後,根據測得的回饋信號進行校正,以確保輸出信號的準確性。
Q3:耦合器在CN9274/6274的PDET設計中如何與減衰器協同工作?
A:耦合器和減衰器協同工作,確保反饋功率符合系統需求,減小功率範圍內的波動,從而提高功率校準的準確性。
Q4:為什麼需要在耦合器回饋信號至SoC時考慮功率的控制?
A:考慮功率的控制可以確保回饋信號不會超出SoC的最大輸入功率範圍,從而避免對SoC造成損壞或性能下降。
Q5:在設計中如何確保耦合器的適當性和系統的性能?
A:確保耦合器的適當性需要根據系統的需求選擇合適的耦合器型號,並進行校準以確保系統的性能和功率準確度。
評論
Sean
3 天前
Jackie Yeh
3 天前