RF 无源阻抗匹配知识

1. 能够正常通话
2. 能够进入非信令模式

也就是说要准备好软体。

还有一种调试是利用无源方式进行调试匹配，这种方法只需要有板子就可以进行调试，不需要等到软体准备好。

今天我们重点介绍一下调试匹配的基本原理、匹配步骤和匹配原则。

• 基本原理

调试最理想的情况是 Source 端的输出阻抗是 50ohm，传输线的阻抗为 50ohm，load 端的输入阻抗也是50ohm。
但是，板厂的制程，在 Trace 的线宽以及对地间距，必定会有误差，这导致 Trace 的阻抗未必是50ohm，所以要靠匹配把阻抗调到 50ohm。也因此，在设计时，通常会预留 Dummy Pad，以备不时之需。

• 匹配步骤

1. 把落地元件拔掉，串联元件换成 0ohm 电阻,目的是要知道 PCB Trace 最原始的阻抗是多少。

2. 准网络分析仪，以及将铜管做 Port Extension，如此便可以开始测量阻抗。
3. 利用 Smith Chart 及匹配元件，将阻抗调到 50ohm。

例：如下图，PCB Trace 原始负载阻抗为 （40.6-13j）ohm，需利用 Smith Chart 将其调至 50ohm。

操作思路：通过从Load 往 Source 端调试，将（40.6-13j）ohm，调成50ohm。

操作步骤：
1. 通过串电感、串电容、并电感、并电容的方式（参考图5），将阻抗调到 50ohm 的 Z-Plane/Y-Plane 圆周上（参考图6），如下图所示。

注：参考图6，左边蓝色圆是 50ohm 的 Y 圆，右边的蓝色圆是 50ohm 的 Z 圆。

2. 由于 Z1 是落地元件，所以通过并联方式，将阻抗调至 50ohm 的 Z/Y 圆上，但无论是并电感或并电容，其阻抗均跑不到我们要的圆周上，如参考图7和图8。


所以， Z1 Dummy。

3. Z2 是串联元件，串8nH 电感后，阻抗跑到了 Y 圆上，此时阻抗为（40.4+19.3j）ohm。


4. Z3 为落地元件，并 1pF 电容后，阻抗跑到了（49.7+0j）ohm 上，调试完成。

因此，我们利用串9.8nH,并3.1pF的组合，将负载阻抗由（40.6-13j）ohm调至49.7ohm，如下图所示。

• 匹配原则
•  一般而言，匹配原则有5项：
  1. 电感/电容值不要过小，因为要维持匹配的稳定性。
  2. 落地电容值不要过大，电容值越大，容抗越小，电容值若过大，信号会流到地。
  3. 电感/电容值不要过于冷门，量产过程中，方便备料。
  4. 尽可能设计成 Low Pass Filter，这样可以抑制谐波。
  5. 整个频带的阻抗尽可能收敛，因为频点阻抗相差越多，输出功率也会相差越多。（上述是以单一频点做匹配进行讲解，最终是要看整个频带的Smith Chart轨迹，才能决定该匹配值是否可以采用）