Việc điều tra phản xạ tín hiệu bảng RF có thể được thực hiện theo một quy trình tiêu chuẩn hóa từ dễ đến khó, từ hệ thống đến cục bộ, để nhanh chóng xác định nguồn gây gián đoạn trở kháng.
Bước 1: Nhận định ban đầu về hiện tượng phản xạ và chuẩn bị thử nghiệm
Bằng cách quan sát trực tiếp dạng sóng tín hiệu bằng máy hiện sóng băng thông cao, nếu có hiện tượng vọt lố, rung hoặc biến dạng giống như bước rõ ràng, thì có thể xác nhận sơ bộ rằng có vấn đề phản xạ.
Chuẩn bị thiết bị kiểm tra cốt lõi: máy phân tích mạng vectơ (mạng vectơ/VA), máy đo phản xạ miền thời gian (TDR), thiết bị kiểm tra SMA. Trước khi thử nghiệm, hãy hoàn thành tải mạch hở ngắn mạch SOLT thông qua hiệu chuẩn để đảm bảo có thể kiểm soát được lỗi đo lường.
Bước 2: Định lượng cường độ phản xạ và định vị miền tần số
Kiểm tra tham số suy hao phản hồi S11 bằng mạng vectơ. Liên kết RF thông thường yêu cầu S11<-10dB within the operating frequency band. If the value is significantly higher, it indicates that the reflected energy exceeds the standard.
Xác định độ lệch trở kháng tổng thể dựa trên đặc điểm biểu đồ Smith:
Độ lệch phải tổng thể của biểu đồ hình tròn: trở kháng thực tế lớn hơn giá trị thiết kế (chẳng hạn như 55 Ω được đo trong thiết kế 50 Ω), nguyên nhân thường là do độ dày quá mức của lớp điện môi và chiều rộng đường truyền hẹp.
Độ lệch tổng thể bên trái của biểu đồ hình tròn: trở kháng thực tế nhỏ hơn giá trị thiết kế (chẳng hạn như 42 Ω được đo trong thiết kế 50 Ω), nguyên nhân thường là do lớp điện môi mỏng, độ rộng đường rộng hoặc hằng số điện môi quá cao của bảng.
Sự xuất hiện lõm/lồi cục bộ trên đồ thị hình tròn cho thấy sự hiện diện của các điểm gián đoạn trở kháng cục bộ trong liên kết.
Bước 3: Xác định chính xác vị trí vật lý của nguồn phản xạ
Sử dụng chức năng chuyển đổi miền thời gian tham số S của mạng vectơ để đạt được thử nghiệm tương đương TDR:
Bước nhảy về phía trước dạng sóng TDR: tương ứng với sự tăng đột ngột trở kháng tại vị trí tương ứng, thường thấy ở độ rộng đường truyền hẹp và độ tự cảm ký sinh quá mức của vias.
Bước nhảy âm dạng sóng TDR: tương ứng với sự giảm trở kháng đột ngột ở vị trí tương ứng, thường thấy ở điện dung ký sinh quá mức của các miếng đệm và sự thay đổi đột ngột về độ rộng đường truyền ở các khu vực đột phá BGA.
Dựa trên các tham số thời gian của điểm nhảy, có thể tính toán được vị trí vật lý chính xác của điểm gián đoạn trở kháng trên định tuyến PCB với độ chính xác định vị lên đến mức centimet.
Bước 4: Điều tra nguyên nhân chung theo từng module và từng mục
Theo liên kết tín hiệu từ đầu vào đến đầu ra, hãy sử dụng chiến lược “chia để trị” để phân chia các mô-đun và xác minh từng mô-đun:
Khắc phục sự cố liên kết kiểm tra và kết nối bên ngoài: Kiểm tra các đầu nối SMA và cáp kiểm tra xem có bị oxy hóa chân cắm, nhiễm bẩn mặt đầu và ren lỏng không. Những vấn đề này có thể trực tiếp gây ra phản xạ bổ sung, có thể được loại bỏ bằng cách thay thế cáp đủ tiêu chuẩn để thử nghiệm so sánh.
Khắc phục sự cố mạng kết hợp và thành phần thụ động: Kiểm tra lần lượt các thông số S11 của ăng-ten, bộ lọc, bộ chia công suất và các thành phần khác để xác nhận xem có đột biến trở kháng do thiết bị không khớp, mối hàn ảo/xếp chồng thiếc hay không.
Điều tra khiếm khuyết cấu trúc và hệ thống dây điện PCB: Tập trung vào điều tra các vấn đề thiết kế/sản xuất điển hình như dư lượng xuyên qua lỗ quá dài, không có đường phản xạ trong phân đoạn mặt phẳng tham chiếu, uốn góc vuông trong hệ thống dây điện và thay đổi đột ngột về độ rộng đường mà không chuyển đổi dần dần.
Khắc phục sự cố chấm dứt cổng đang hoạt động: Xác nhận xem các mạch khớp đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại, bộ trộn và các chip khác có hàn ảo hoặc các tham số điện trở/điện dung đầu cuối không chính xác hay không, dẫn đến độ lệch trở kháng cổng so với tiêu chuẩn 50 Ω.
Bước 5: Xác minh và xác nhận vòng kín
Sau khi sửa chữa, thực hiện lại kiểm tra tham số S, TDR và dạng sóng để xác nhận rằng chỉ báo S11 đáp ứng tiêu chuẩn, dạng sóng TDR không có bước nhảy bất thường và biên độ rung/vượt mức tín hiệu được kiểm soát trong phạm vi 10% điện áp nguồn để tránh gây ra các sự cố phản xạ mới trong quá trình chỉnh lưu.