射频电路调试经验及问题分析
射频电路设计的常见问题及经验总结
射频电路设计的常见问题及经验总结一、什么是射频电路射频简称RF,射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于1000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。
射频电路指处理信号的电磁波长与电路或器件尺寸处于同一数量级的电路。
此时由于器件尺寸和导线尺寸的关系,电路需要用分布参数的相关理论来处理,这类电路都可以认为是射频电路,对其频率没有严格要求,如长距离传输的交流输电线(50或60Hz)有时也要用RF的相关理论来处理。
二、射频电路的原理及发展射频电路最主要的应用领域就是无线通信,图1.1为一个典型的无线通信系统的框图,下面以这个系统为例分析射频电路在整个无线通信系统中的作用。
这是一个无线通信收发机(tranceiver)的系统模型,它包含了发射机电路、接收机电路以及通信天线。
这个收发机可以应用于个人通信和无线局域网络中。
在这个系统中,数字处理部分主要是对数字信号进行处理,包括采样、压缩、编码等;然后通过A/D转换器转换器变成模拟形式进入模拟信号电路单元。
模拟信号电路分为两部分:发射部分和接收部分。
发射部分的主要作用是:数- 模转换输出的低频模拟信号与本地振荡器提供的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号,射频信号经过天线辐射到空间中去。
接收部分的主要作用是:空间辐射信号经过天线耦合到接收电路中去,接收到的微弱信号经过低噪声放大器被放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包含中频信号分量的信号。
滤波器的作用就是将有用的中频信号滤出来后输入模-数转换器转换成数字信号,然后进入数字处理部分处理。
下面,将针对图1.1 方框图中的低噪声放大器(LNA)讨论一般射频电路的组成和特点。
图1.2以TriQuint公司的TGA4506-SM为例,给出了这个放大器的电路板图,注意到输入信号是通过一个经过匹配滤波网络输入放大模块。
放大模块一般采用晶体管的共射极结构,其输入阻抗必须与位于低噪声放大器前面的滤波器的输出阻抗相匹配,从而保证最佳传输功率和最小反射系数,对于射频电路设计来说,这种匹配是必须的。
RF射频电路设计与调试技巧
RF射频电路设计与调试技巧
射频(Radio Frequency,RF)电路设计与调试是无线通信领域中的重要技术之一,其设计与调试的质量直接影响到整个通信系统的性能。
在实际项目中,经常会遇到一些技术难题,因此需要掌握一些技巧来提高设计与调试的效率和准确性。
首先,设计RF射频电路时,需要考虑的因素有很多,比如频率、功率、带宽、阻抗匹配、噪声等。
在设计过程中,需要根据具体的要求选择合适的器件和元件,如滤波器、放大器、混频器等,来实现整个系统的功能。
此外,还要注意信号的损耗和噪声的影响,以及射频信号的传输和辐射特性。
其次,调试RF射频电路的关键在于准确的测试和分析。
在实际调试中,常用
的工具有频谱分析仪、网络分析仪、示波器等。
通过这些仪器,可以实时监测信号的频谱、波形和幅度,并对电路的性能进行评估。
同时,还可以通过射频仿真软件对设计的电路进行仿真分析,发现问题并优化设计。
此外,还有一些常用的调试技巧可以帮助提高工作效率。
比如,在调试过程中,可以采用“分而治之”的方法,逐步排除可能存在的问题,从而快速定位故障点。
另外,还要注意防止电路中的干扰和串扰,尽量减小电路中的耦合和杂散信号,提高系统的稳定性和抗干扰能力。
总的来说,设计和调试RF射频电路是一项挑战性的工作,需要技术和经验的
积累。
通过不断的学习和实践,掌握一些设计与调试的技巧,可以更好地解决实际问题,提高工作效率,实现设计目标。
希望大家在实际工作中能够运用这些技巧,不断完善自己的射频电路设计与调试能力。
祝大家在无线通信领域取得更好的成果!。
电路中的射频电路设计与分析
电路中的射频电路设计与分析射频(Radio Frequency)电路是指在射频频段(一般定义为300 kHz至300 GHz)工作的电路。
它在无线通信系统、雷达、卫星通信等领域中起到至关重要的作用。
本文将介绍射频电路设计与分析的基本原理和方法。
一、射频电路设计的基本原理射频电路设计的基本原理是基于电磁波的传输和反射特性,通过合理的电路布局和元器件的选择来实现信号的收发、放大和调制解调等功能。
1.1 射频电路的特点射频电路与普通的低频电路相比,具有以下特点:首先,射频信号的频率高,因此对于信号的传输线路和元器件的电特性有更高的要求;其次,射频信号容易产生反射和干扰现象,因此要进行阻抗匹配和抗干扰设计;最后,射频电路的噪声、失真和动态范围等参数要求较高,需要采用优化的电路拓扑结构和设计方法。
1.2 射频电路的设计流程射频电路的设计流程一般包括以下几个步骤:第一步,确定电路的功能需求和性能指标,包括频率范围、增益、带宽、动态范围等;第二步,选择合适的射频器件和元器件,如放大器、混频器、滤波器等;第三步,进行电路布局和阻抗匹配设计,确保信号传输的稳定性和抗干扰能力;第四步,进行电路仿真和分析,评估设计的性能和稳定性;第五步,制作电路原型,进行实验验证和调试;第六步,根据实验结果进行电路优化和调整,直到满足设计要求。
二、射频电路的元器件选择与设计2.1 射频放大器射频放大器是射频电路中常用的关键元器件,主要用于放大射频信号,提高信号的功率和增益。
常见的射频放大器包括二极管放大器、场效应管放大器和双极型晶体管放大器等。
在选择放大器时,需要考虑其频率响应、噪声系数、输入输出阻抗等参数,并根据实际需求进行合理搭配和优化设计。
2.2 射频滤波器射频滤波器用于对射频信号进行频率选择和滤波,以满足系统对信号频带的要求。
常见的射频滤波器包括陶瓷滤波器、石英晶体滤波器和微带线滤波器等。
在设计滤波器时,需要综合考虑滤波器的带宽、衰减特性、插入损耗和群延时等因素,并进行优化设计。
射频电路设计中的常见问题及解决方法
射频电路设计中的常见问题及解决方法射频电路设计是无线通信系统中至关重要的一环,其设计直接影响到通信系统的性能和稳定性。
然而,在射频电路设计过程中常常会遇到各种问题,需要及时有效地解决。
下面将针对射频电路设计中常见的问题进行分析,并提出相应的解决方法。
一、射频电路设计中常见问题:1. 阻抗匹配问题:射频电路中不同部分的阻抗可能不匹配,导致信号反射和损耗增大,影响整体性能。
2. 噪声问题:射频电路中可能存在不同来源的噪声,影响信号的传输和接收质量。
3. 频率偏差问题:射频电路设计中频率的偏差会导致通信信号错误或无法传输。
4. 功放设计问题:射频功放设计可能遇到稳定性、线性度和效率等方面的问题。
5. 电磁干扰问题:射频电路受到外界电磁干扰时,可能导致通信质量下降甚至系统失效。
二、解决方法:1. 阻抗匹配问题:采用匹配网络或调整电路结构,保证各部分的阻抗匹配,减小信号反射和损耗。
2. 噪声问题:通过合理设计和布局,尽量减小噪声源的影响;采用低噪声放大器等器件降低系统整体噪声。
3. 频率偏差问题:选择合适的元器件,控制元器件的精度,尽量减小频率偏差;对射频信号进行频率校准。
4. 功放设计问题:优化功放的结构设计,选择恰当的工作点,控制功放的线性度和效率;采用反馈控制技术提高功放的稳定性。
5. 电磁干扰问题:采用屏蔽措施,设计屏蔽罩或使用屏蔽器件减小电磁干扰;调整电路布局,减小电路走线对电磁干扰的敏感度。
在射频电路设计中,以上问题和解决方法只是其中的一部分,具体情况还需根据具体的设计要求和环境条件来进行考虑和调整。
通过不断学习和实践,掌握射频电路设计中常见问题的解决方法,可以提高设计的效率和准确性,保证通信系统的稳定性和性能表现。
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案随着现代通讯技术的不断发展,射频电路的应用越来越广泛,但同时也带来了各种电磁兼容性问题。
这些问题严重影响了电路的性能和可靠性,需要采取一些措施来降低电磁干扰和提高电路的电磁兼容性。
本文将从射频电路中的电磁兼容问题入手,分析其原因,并提出一些解决方案。
一、射频电路中的电磁兼容问题在射频电路中,电磁兼容问题常常表现为电磁干扰和电磁泄漏。
电磁干扰(EMI)指电磁场对电路的干扰,可以使电路系统出现误差、噪声、振荡等现象,严重影响电路的性能和可靠性。
电磁泄漏(EMC)则是指电路的辐射和传导干扰影响其他电路设备的工作,如毫米波雷达和微波电子设备等。
二、射频电路中电磁兼容问题的原因射频电路中的电磁兼容问题主要是由以下原因引起的:1、电磁辐射电磁辐射是指电路的信号频率与基波频率相同或者倍频频率接近电磁波向外辐射。
这种辐射会造成电磁泄漏干扰,破坏其他电路设备的正常工作。
2、电磁谐振电磁谐振是指电路中的元器件、线路和电路板产生的电磁场彼此作用产生振荡。
这种振荡会使电路变得不稳定,容易产生电磁干扰。
3、电磁传导电磁传导是指电路中元器件中出现的电磁场通过共同的地或信号线等媒介对周围的干扰。
这种干扰会产生电压干扰和电流干扰,导致电路性能急剧下降。
三、射频电路中电磁兼容问题的解决方案为降低电磁兼容性问题,我们可以采取以下措施:1、选择合适的元器件和材料射频电路中的元器件和材料需要选择品质较好的,这些元器件和材料应具有较高的带宽和品质因子,同时其抗EMI/EMC的性能也要较强。
2、设计合理的线路布局线路布局应尽量简单,可以通过增加两极滤波器、避免电路的环路、尽量缩小线路面积等,降低电路的电磁能散发。
例如,采用单端布线并避免使用复杂的结构,设计较短的布线线路等,可以有效降低电磁兼容性问题。
3、增加电磁隔离屏蔽结构影响电路性能的小波长电磁辐射必须被隔离,这可以通过使用较好的射频电缆,尽量使用电容式/吸收材料垫子和EMC隔离屏蔽等方法来实现。
射频电子设计中的常见问题及解决方案
射频电子设计中的常见问题及解决方案射频电子设计中常见问题及解决方案射频电子设计是一项复杂而关键的工作,涉及到无线通信、雷达、卫星通信等领域。
在这个过程中,工程师们常常会遇到一些常见问题,接下来我们将介绍一些常见问题及其解决方案。
1. 频率选择和合适的频段在射频电子设计中,频率选择是至关重要的。
选择合适的频率可以减小干扰、提高信号质量。
工程师需要根据实际需求和系统特性来选择合适的频段。
有时候可能会出现频率选择不当导致信号干扰、信噪比低等问题。
解决方案是仔细分析系统需求和频段特性,选择最佳的频率。
2. 电磁兼容性问题射频电路会引起电磁干扰,导致系统性能下降甚至故障。
为了保证系统的正常运行,工程师需要在设计过程中充分考虑电磁兼容性。
常见的解决方案包括增加屏蔽、地线设计、减小回波等方法。
3. 阻抗匹配问题阻抗匹配是射频电路设计中一个重要的问题。
当输入输出端口的阻抗不匹配时,会导致信号反射、功率损耗等问题。
解决阻抗匹配问题的方法包括使用匹配网络、阻抗变换器、调节传输线长度等。
4. 无线电频率合成在无线通信系统中,需要生成准确稳定的射频信号。
频率合成器是实现这一目标的关键组件。
常见的问题包括相位噪声、整频器设计等。
工程师需要仔细设计频率合成器,选择适合的振荡器、滤波器、频率合成芯片等。
5. 射频功率放大器设计功率放大器是射频系统中一个很关键的组件,负责放大信号功率。
在设计功率放大器时,工程师需要考虑功率增益、效率、线性度等因素。
常见问题包括功率饱和、失真等。
解决这些问题的方法包括使用合适的功率放大器、设计适当的负载匹配网络等。
总的来说,射频电子设计中常见问题的解决方法需要工程师具有扎实的理论基础、丰富的经验和创新的思维。
通过不断学习和积累经验,工程师们可以更好地解决射频电子设计中遇到的各种问题,并不断提高设计的质量与性能。
希望以上内容可以帮助您更好地理解射频电路设计中的常见问题及解决方案。
射频调试方法与常见问题解决办法
PPM问题
• 不管芯片是否有PPM校准功能,都需要拿0ppm的晶体 进行调试,如有校准功能,使调整值处于中间。
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射频解决办法与常见问题解决办法
产测问题
• Auto run的功率设置,功率不准(比最大功率大10dB)。 • 温度补偿是否开启,功率不准的情况。 • 校准的功率范围,现在的产测软件设置的大多数是+/0.5dB,如目标功率为13,现在测试数据为13.6,就降 1dB,那功率又调到12.6. • 不能连续测试,工程师做产测软件时,没有清除上次 的校准信息。
Spur问题
• 在DB120 DEMO上测出有很多与40MHz倍频的spur(如 图 2),该问题可以通过调整Gain Table(Atheros) 来减轻。但是TL-WDN4800 1.0就改善不大。
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射频解决办法与常见问题解决办法
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射频解决办法与常见问题解决办法 • TX链路上各放大器的分布如图 3。Atheros通过软件调 节各放大器的增益使各自处于线性工作区对一些问题 可以改善,比如上面提到的spur,还有频谱的不对称 等问题。
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射频解决办法与常见问题解决办法
Spur问题
• Spur问题:传导问题与辐射问题。 • 传导问题:1、二次谐波、3.2GHz、1.6GHz、 2310~2390MHz、2483.5~2500MHz、4500~5150MHz、 5350~5460MHz等。
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射频解决办法与常见问题解决办法
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射频解决办法与常见问题解决办法
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射频解决办法与常见问题解决办法
常见问题解决办法
• • • • • • • • 强信号问题 EVM问题 SEN问题 Spur问题 Mask问题 OTA问题 速率差问题 产测问题
射频电路设计的常见问题及五大经验总结.
射频电路设计的常见问题及五大经验总结射频电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。
不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。
当然,有许多重要的RF 设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等,在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。
RF电路设计的常见问题1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作,可能各自工作良好。
但是,一旦将二者放在同一块电路板上,使用同一个电源一起工作,整个系统很可能就不稳定。
这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动,而且周期特别短,常常是纳秒级的。
由于较大的振幅和较短的切换时间。
使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。
在模拟部分,从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。
因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。
显然.如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。
微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来,无线设备工作性能就会恶化,甚至完全不能工作。
2、供电电源的噪声干扰射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。
微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。
因此。
假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行,它将以此频率从电源提取电流。
如果不采取合适的电源去耦.必将引起电源线上的电压毛刺。
如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。
3、不合理的地线如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。
对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。
而在RF频段,即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。
Wi-Fi产品射频电路调试经验谈
Wi-Fi产品射频电路调试经验谈1 前言这份文档总结了我工作一年半以来的一些射频(Radio Frequency)调试(以下称为Debug)经验,记录的是我在实际项目开发中遇到并解决问题的过程。
现在我想利用这份文档与大家分享这些经验,如果这份文档能够对大家的工作起到一定的帮助作用,那将是我最大的荣幸。
个人感觉,Debug过程用的都是最简单的基础知识,如果能够对RF的基础知识有极为深刻(注意,是极为深刻)的理解,我相信,所有的Bug解起来都会易如反掌。
同样,我的这篇文档也将会以最通俗易懂的语言,讲述最通俗易懂的Debug技巧。
在本文中,我尽量避免写一些空洞的理论知识,但是第二章的内容除外。
“微波频率下的无源器件”这部分的内容截取自我尚未完成的“长篇大论”——Wi-Fi产品的一般射频电路设计(第二版)。
我相信这份文档有且不只有一处错误,如果能够被大家发现,希望能够提出,这样我们就能够共同进步。
2 微波频率下的无源器件在这一章中,主要讲解微波频率下的无源器件。
一个简单的问题:一个1K的电阻在直流情况下的阻值是1K,在频率为10MHz的回路中可能还是1K,但是在10GHz的情况下呢?它的阻值还会是1K吗?答案是否定的。
在微波频率下,我们需要用另外一种眼光来看待无源器件。
2.1. 微波频率下的导线微波频率下的导线可以有很多种存在方式,可以是微带线,可以是带状线,可以是同轴电缆,可以是元件的引脚等等。
2.1.1. 趋肤效应在低频情况下,导线内部的电流是均匀的,但是在微波频率下,导线内部会产生很强的磁场,这种磁场迫使电子向导体的边缘聚集,从而使电流只在导线的表面流动,这种现象就称为趋肤效应。
趋肤效应导致导线的电阻增大,结果会怎样?当信号沿导体传输时衰减会很严重。
在实际的高频场合,如收音机的感应线圈,为了减少趋肤效应造成的信号衰减,通常会使用多股导线并排绕线,而不会使用单根的导线。
我们通常用趋肤深度来描述趋肤效应。
射频电路设计中的常见问题与解决方案
射频电路设计中的常见问题与解决方案
射频电路设计是无线通信领域中非常重要的一部分,而在设计过程中常常会遇到一些常见问题。
本文将针对射频电路设计中常见的问题进行总结,并提供相应的解决方案,希望能帮助读者更好地解决射频电路设计中的困惑。
首先,在射频电路设计中,最常见的问题之一是信号干扰和串扰。
当信号频率较高时,设备之间可能会出现信号干扰和串扰现象,导致通信质量下降甚至通信中断。
解决这一问题的方法是合理设计射频电路的布局,减小信号的传输路径,增加滤波器和隔离器的数量,降低干扰源的功率,以降低串扰的影响。
其次,射频天线设计中常见的问题是天线阻抗匹配不良导致反射损耗大。
天线的阻抗匹配不良会导致大量信号反射,造成信号损失严重。
解决这一问题的关键在于调节天线的长度、宽度和材料等因素,以使天线的输入阻抗与射频电路的输出阻抗匹配,降低反射损耗,提高信号传输效率。
此外,射频电路中还常见功耗过大的问题。
功耗过大会导致电路发热严重、寿命缩短或者性能下降的情况。
解决功耗过大的问题可以采用优化电路设计,降低电路的工作频率、降低电源电压、采用低功耗器件等方法,以降低功耗,提高电路的性能和稳定性。
此外,射频电路设计中常见的问题还包括谐波失真、相位噪声、频率漂移等。
在设计过程中,需要充分考虑这些问题,并根据具体情况采取相应的解决方案,以保证设计的射频电路性能稳定、可靠。
总的来说,射频电路设计中常见的问题有很多,但只要我们充分理解这些问题的本质,并采取正确的解决方案,就能够成功地解决这些问题,设计出性能稳定、可靠的射频电路。
希望本文提供的解决方案能够帮助读者更好地应对射频电路设计中的挑战,取得更好的设计成果。
Wifi射频电路的设计与调试
一:WiFi产品的一般射频电路设计(General RF Design In WiFi Product)这篇文章是我结合多年的工作经验和实践编写而成的,具有一定的实用性,希望能够对大家的设计工作起到一定的帮助作用。
I. 前言这是一篇针对性很强的技术文章。
在这篇文章中,我只是分析研究了Wi-Fi产品的一般射频电路设计,而且主要分析的是Atheros 和Ralink的解决方案,对于其他厂商的解决方案并没有进行研究。
这是一篇针对性很不强的技术文章。
在这篇文章中,我研究,讨论了Wi-Fi产品中的射频电路设计,包括各个组成部分,如无线收发器,功率放大器,低噪声放大器,如果把这里的某一部分深入展开讨论,都可以写成一本很厚的书。
这篇文章具有一般性。
虽然说这篇文章主要分析了Atheros和Ralink的方案,但是这两家厂商的解决方案很具有代表性,而且具有很高的市场占有率,因此,大部分Wi-Fi 产品也必然是具有一致或者类似的架构。
经常浏览相关网站的人一定知道,在中国市场热卖的无线路由器,无线AP很多都是这两家的解决方案。
这篇文章具有一定的实用性。
这篇文章的编写是基于我们公司的二十余种参考设计电路,充分吸收了参考设计的精华,并提取其一般性,同时,本文也重在分析实际的电路结构和选择器件时应该注意的问题,并没有进行深入的理论研究,所以,本文具有一定的实用性。
这篇文章是我在自己的业余时间编写的(也可以说我用这种方式消磨时间),如果这篇文章能够为大家的工作带来一点帮助,那将是我最高兴的事。
我平时喜欢关注一些业界的新技术新产品,但是内容太多,没有办法写在文章中,感兴趣的同事可以访问我的博客:。
由于时间有限,编写者水平更加有限,错误之处在所难免,欢迎大家批评指正。
第1章. 射频设计框图做技术的,讲解某个设计的原理时,都会从讲解框图开始,本人也不例外,先给大家展示一下Wi-Fi产品的一般射频设计框图。
图1-1 Wi-Fi产品的一般射频设计框图如图1-1所示,一般Wi-Fi产品的射频部分由五大部分组成(这是我个人的见解,不同的工程师可能会有不同的想法),蓝色的虚线框内统一看成是功率放大器部分。
射频电路功率稳定性问题治理
射频电路功率稳定性问题治理射频电路功率稳定性问题常见于许多通信、导航、雷达等领域。
这些领域的应用要求设备在长时间运行中对功率输出的变化有足够的抑制,否则就会影响整个系统的性能。
针对这一问题,需要从不同的方面进行治理。
本文将从三个方面阐述射频电路功率稳定性问题治理方法。
一、原理调控方面首先,需要针对射频电路本身的特性和工作原理进行调节,以提高功率稳定性。
针对射频功放的输出功率在输出端的负载变化时变化较大而导致的功率不稳定问题,可以通过改善功放调制方式、优化功率供应、采用稳定性更好的元器件等等方法进行解决。
在改善调制方式等方面,可以采用预失真、自适应数字控制等技术实现,以提高射频电路的线性度和稳定性。
同时,对于其他类型的射频电路,也需要基于其特殊的工作原理和结构进行设计调控,以确保其输出功率的稳定性。
二、温控方面温度影响是常见的导致射频电路功率不稳定的原因之一。
因此,要实现高稳定性,需要在设计方案中考虑温度控制因素。
一种常见的方法是采用温度传感器和常温补偿电路,以便在设备高温环境下自动补偿电路的偏移和漂移。
同时,可以采用更高的热传导材料,以提高元器件的散热效果。
这样可以通过物理方式实现对射频电路的功率输出温度的控制,从而提高系统的工作稳定性。
三、运行环境控制方面射频电路的稳定性也受到运行环境的影响。
特别是在强干扰、高噪音等环境下,电路的通信速度和清晰度都受到影响。
为了解决这一问题,需要采用硬件侧抗差干扰塞选电路和软件侧降噪模块,以实现对射频电路在弱信号环境下的抗干扰和降噪能力。
同时,还可以通过换装新型射频开关、射频放大器反馈电路、采用新型的失真预处理技术、馈线安装以及差分调制方法等方法控制传输环境中的噪音和信号衰减,进而提高设备工作的稳定性和长时间性能的可靠性。
综上所述,射频电路功率稳定性问题的治理包括原理调节方面、温度控制方面、运行环境控制方面等多方面。
在实际应用中,可以针对不同的设备情况选择不同的治理方案,以提高其工作的稳定性和可靠性。
射频电路设计的常见问题及五大经验总结
射频电路设计的常见问题及五大经验总结射频电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。
不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。
当然,有许多重要的RF 设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等,在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。
RF电路设计的常见问题1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作,可能各自工作良好。
但是,一旦将二者放在同一块电路板上,使用同一个电源一起工作,整个系统很可能就不稳定。
这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动,而且周期特别短,常常是纳秒级的。
由于较大的振幅和较短的切换时间。
使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。
在模拟部分,从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。
因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。
显然.如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。
微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来,无线设备工作性能就会恶化,甚至完全不能工作。
2、供电电源的噪声干扰射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。
微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。
因此。
假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行,它将以此频率从电源提取电流。
如果不采取合适的电源去耦.必将引起电源线上的电压毛刺。
如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。
3、不合理的地线如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。
对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。
而在RF频段,即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。
射频电路设计中常见的错误和解决方法
射频电路设计中常见的错误和解决方法射频(Radio Frequency, RF)电路设计是一项复杂且容易出错的工作,由于在高频范围内工作,射频电路容易受到干扰和噪声的影响,设计中的微小错误也可能会导致系统性能下降。
以下是射频电路设计中常见的错误及相应的解决方法:1.由于对射频电路的高频特性不熟悉,可能会导致布线不当。
解决方法:在设计之前,应该对射频电路的特性有所了解,尤其是对高频电路的传输线、匹配电路等部分需要格外重视。
2.选取误差导致的性能下降。
在射频电路设计中,器件的选取非常重要,选取不当会直接影响电路的性能。
解决方法:在选取器件时,一定要认真查阅器件的参数手册,并根据实际需求选取合适的器件。
3.传输线长度不匹配导致信号反射。
在射频电路中,传输线的长度对信号传输有很大的影响,长度不匹配可能导致信号反射和损耗。
解决方法:在设计传输线时,要确保长度的匹配,避免信号反射和损耗。
4.布局不当导致电磁干扰。
射频电路对电磁干扰非常敏感,如果布局不当会造成系统性能下降。
解决方法:在设计布局时,要考虑地线、射频屏蔽和防干扰措施,减少电磁干扰对电路的影响。
5.匹配网络设计不准确导致功率传输效率低下。
匹配网络在射频电路设计中非常关键,设计不准确会导致功率传输效率低下。
解决方法:在设计匹配网络时,要充分考虑电路的阻抗匹配,确保功率传输效率最大化。
6.传输线损耗过大导致系统性能下降。
在射频电路设计中,传输线的损耗是一个不可忽视的因素,损耗过大会导致系统性能下降。
解决方法:在设计传输线时,要选择低损耗的材料,减小传输线的损耗。
7.频率选择不当导致电路性能不稳定。
在射频电路设计中,选择频率不当可能导致系统性能不稳定,甚至无法正常工作。
解决方法:在选择工作频率时,要考虑到电路的稳定性,避免频率选择不当造成的问题。
通过以上介绍,我们可以看出,射频电路设计中常见的错误通常涉及到对高频特性不熟悉、器件选取不当、传输线长度不匹配等问题。
射频调试方法与常见问题解决办法
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Spur问题
• 辐射出来的。 1、一般是加屏蔽罩来进行抑制(TL-WN360G 1.0)和在 Cable线上加磁环等。
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• 2、加磁珠,让Spur被吸收掉或者找到辐 射电感,通过更换电感或加滤波电容等。 如TL-WN851N 1.0和TD-W89741N 1.0
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Mask问题
• 在DB120 DEMO上测出有很多与40MHz倍频的spur(如 图 2),该问题可以通过调整Gain Table(பைடு நூலகம்theros) 来减轻。但是TL-WDN4800 1.0就改善不大。
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• TX链路上各放大器的分布如图 3。Atheros通过软件调 节各放大器的增益使各自处于线性工作区对一些问题 可以改善,比如上面提到的spur,还有频谱的不对称 等问题。
• Mask问题主要调试PA的偏置和匹配电路,如能把11b 的1Mbps调试OK,其他就OK。在06年之前,TP的产 线是通过测试mask来代替EVM的,两者有一定联系。
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OTA问题
• OTA问题:天线本身的性能、级联电路的性能、晶体的 PPM(TL-WDR7500 1.0)、两路同时工作时的EVM问题 (TL-WDR4300 1.0)、环路稳定性(TL-WDN6300 1.0)
射频调试方法与常见问题解决办法
好人
射频调试方法
1、粗略调试方法: • 目测法 • 手触摸法 • 铅笔或镊子 • 一个一个拆掉电容、有值物料调试杆。 2、细致调试方法: • 测试各点电源电压、电流、纹波等参数。 • 测试各点spru、低噪等。 • 点测法:测试某点的功率。
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常见问题解决办法
• • • • • • • • 强信号问题 EVM问题 SEN问题 Spur问题 Mask问题 OTA问题 速率差问题 产测问题
电子设计中的射频调试技巧
电子设计中的射频调试技巧在电子设计中,射频调试是一个非常重要的环节,尤其对于涉及到无线通信或者信号处理的电路设计来说,射频调试技巧更是至关重要。
射频调试的目的是确保电路在射频频段的工作性能稳定,信号传输的质量优秀。
在进行射频调试时,需要注意一些技巧和步骤,以确保调试的顺利进行和最终的效果达到预期。
首先,了解电路原理图和频率规格是射频调试的第一步。
在进行射频电路的调试时,首先应该对电路原理图有清晰的了解,包括各个元器件的功能和连接关系。
同时,需要明确电路设计的频率范围,以便进行后续调试时对应设置和调整。
其次,选择合适的测试设备是射频调试中至关重要的一步。
在射频调试中,需要使用射频信号源、频谱仪、网络分析仪等专业测试设备,以辅助对电路的性能进行检测和调整。
正确选择和使用测试设备可以提高调试的效率和准确性。
接着,进行逐步调试和排错是射频调试中的关键。
射频电路的性能受到很多因素的影响,因此在调试过程中可能会出现各种问题。
在这种情况下,需要逐步调试和排错,通过一步步调整各个参数和元件,找出问题所在并加以解决。
此外,信号建模和仿真也是射频调试中的重要环节。
在进行射频调试之前,可以使用仿真软件对电路进行建模和仿真,以预测电路工作的性能和可能出现的问题。
通过仿真,可以有效地指导实际的调试过程,提高调试的效率和成功率。
最后,射频布局和功耗管理也是射频调试中需要重点关注的问题。
良好的射频布局可以减小电路中的干扰和损耗,提高信号传输的质量和稳定性。
同时,合理的功耗管理可以延长电路的使用寿命和降低电路的运行成本。
总的来说,在电子设计中,射频调试是一个综合性强、技术含量高的环节,需要设计师具备丰富的经验和专业知识。
通过掌握一些射频调试的技巧和步骤,可以更好地完成电子设计任务,提高电路性能和可靠性。
希望以上几点对您在电子设计中的射频调试有所帮助。
射频电路设计的常见问题及五大经验总结
射频电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。
不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。
当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等,在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。
RF电路设计的常见问题1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作,可能各自工作良好。
但是,一旦将二者放在同一块电路板上,使用同一个电源一起工作,整个系统很可能就不稳定。
这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动,而且周期特别短,常常是纳秒级的。
由于较大的振幅和较短的切换时间。
使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。
在模拟部分,从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于巾V。
因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。
显然.如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。
微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来,无线设备工作性能就会恶化,甚至完全不能工作。
2、供电电源的噪声干扰射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。
微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。
因此。
假设一个微控制器以1MHz的内部时钟频率运行,它将以此频率从电源提取电流。
如果不采取合适的电源去耦.必将引起电源线上的电压毛刺。
如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。
3、不合理的地线如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。
对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。
而在RF频段,即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。
手机射频电路故障修理分析
手机射频电路故障修理分析射频故障是维修界至少有95% 的人感到头痛不已的故障,大多数人只会“吹、洗、换”的三板斧的方法,但这种方法在修射频故障时收效甚微,而稍微舍得投资的人则会购买频谱仪。
数年前,当很多人修射频故障动则用频谱仪时,我当时就提出“不用频谱仪一切修射频故障”的思路及方法(立即节省3000 元的购买频谱仪费用),当时还有一些人反对及怀疑,数年后的今天,这个方法慢慢为大家认识和接受。
有道是“成功者做别人不愿做的、做别人不敢做的、做别人做不到的”,修手机的,只有当你能修好大多数人修不好的故障时,你才会有绝对的优势,你才可能比较成功。
当别人用频谱仪修射频时,我们用“不用频谱仪修一切射频故障的”的方法,而现在别人开始使用这个方法时,我们又研究出更加新颖、更加简单、更加实用的“射频故障全能速修法”。
既然射频故障有95% 以上的人不太会修,只要你搞清楚,你就可以“做别人做不到的”,离成功就不远了。
有兴趣的朋友不妨听我慢慢道来。
为什么大多数人觉得射频故障非常难修?所谓射频故障,就是指接收电路坏或发射电路坏。
为何95% 以上的维修员都会觉得射频故障很难修呢?第一难、看不懂电路:很多修机数年的人也看了数年的电路,但他们大多有一种感觉“图我看得懂,但一到修机就感觉用不上”—既然看得懂,为何会用不上?可见不是真懂,他们大多只是会看信号走向而已,这离真懂还差十万八千里呢。
比如我问过很多人这个问题“既然你会看电路,那我问你,修无接收时,要测些什么信号?用什么仪器测?在哪里测?什么时候测?测到的信号怎么判断是好的还是坏的?”几绝大部分的人反应均是—傻眼啦!可见他们所谓懂理论,只是懂“书本理论”而已,并非“实战理论”,“书本理论”意即“看得懂用不上”,这种朋友往往分析起来“一套一套”,但实战起来则变“一椤一椤”的啦。
这样的人太多啦,所以才很多人觉得射频太难修了。
“实战理论”意即“不但看得懂,更加用得上”。
第二难、不知用什么仪器可测量:大多数人说“如果有钱我就买台频谱来修射频”,好象只要有了频谱一切就很简单了。
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射频电路调试经验及问题分析1前言文档总结了我工作一年半以来的一些射频(Radio Frequency)调试(以下称为Debug)经验,记录的是我在实际项目开发中遇到并解决问题的过程。
现在我想利用这份文档与大家分享这些经验,如果这份文档能够对大家的工作起到一定的帮助作用,那将是我最大的荣幸。
个人感觉,Debug过程用的都是最简单的基础知识,如果能够对RF的基础知识有极为深刻(注意,是极为深刻)的理解,我相信,所有的Bug解起来都会易如反掌。
同样,我的这篇文档也将会以最通俗易懂的语言,讲述最通俗易懂的Debug技巧。
在本文中,我尽量避免写一些空洞的理论知识,但是第二章的内容除外。
“微波频率下的无源器件”这部分的内容截取自我尚未完成的“长篇大论”——Wi-Fi产品的一般射频电路设计(第二版)。
我相信这份文档有且不只有一处错误,如果能够被大家发现,希望能够提出,这样我们就能够共同进步。
2微波频率下的无源器件在这一章中,主要讲解微波频率下的无源器件。
一个简单的问题:一个1K的电阻在直流情况下的阻值是1K,在频率为10MHz的回路中可能还是1K,但是在10GHz的情况下呢?它的阻值还会是1K吗?答案是否定的。
在微波频率下,我们需要用另外一种眼光来看待无源器件。
2.1.微波频率下的导线微波频率下的导线可以有很多种存在方式,可以是微带线,可以是带状线,可以是同轴电缆,可以是元件的引脚等等。
2.1.1.趋肤效应在低频情况下,导线内部的电流是均匀的,但是在微波频率下,导线内部会产生很强的磁场,这种磁场迫使电子向导体的边缘聚集,从而使电流只在导线的表面流动,这种现象就称为趋肤效应。
趋肤效应导致导线的电阻增大,结果会怎样?当信号沿导体传输时衰减会很严重。
在实际的高频场合,如收音机的感应线圈,为了减少趋肤效应造成的信号衰减,通常会使用多股导线并排绕线,而不会使用单根的导线。
我们通常用趋肤深度来描述趋肤效应。
趋肤深度是频率与导线本身共同的作用,在这里我们不会作深入的讨论。
2.1.2.直线电感我们知道,在有电流流过的导线周围会产生磁场,如果导线中的电流是交变电流,那么磁场强度也会随着电流的变化而变化,因此,在导线两端会产生一个阻止电流变化的电压,这种现象称之为自感。
也就是说,微波频率下的导线会呈现出电感的特性,这种电感称为直线电感。
也许你会直线电感很微小,可以忽略,但是我们将会在后面的内容中看到,随着频率的增高,直线电感就越来越重要。
电感的概念是非常重要的,因为微波频率下,任何导线(或者导体)都会呈现出一定的电感特性,就连电阻,电容的引脚也不例外。
2.2.微波频率下的电阻从根本上说,电阻是描述某种材料阻碍电流流动的特性,电阻与电流,电压的关系在欧姆定律中已经给出。
但是,在微波频率下,我们就不能用欧姆定律去简单描述电阻,这个时候,电阻的特性应经发生了很大的变化。
2.2.1.电阻的等效电路电阻的等效电路。
其中R就是电阻在直流情况下电阻自身的阻值,L是电阻的引脚,C 因电阻结构的不同而不同。
我们很容易就可以想到,在不同的频率下,同一个电阻会呈现出不同的阻值。
想想平时在我们进行Wi-Fi产品的设计,几乎不用到直插的元件(大容量电解电容除外),一方面是为了减小体积,另一方面,也是更为重要的原因,减小元件引脚引起的电感。
图2-1 电阻的等效电路图2-2定性的给出了电阻的阻值与频率的关系。
图2-2 电阻的阻值与频率试着分析电阻具有这样的特性的原因。
当频率为0时(对应直流信号),电阻呈现出的阻值就是其自身的阻值;当频率提高时,电阻呈现出的阻值是自身的阻值加上电感呈现出的感抗;当频率进一步提高时,电阻自身的阻值加上电感的感抗已经相当的大,于是电阻表现出的阻值就是那个并联的电容的容抗,而且频率越高,容抗越小。
2.3.微波频率下的电容在射频电路中,电容是一种被广泛使用的元件,如旁路电容,级间耦合,谐振回路,滤波器等。
和电阻一样,微波频率下电容的容抗特性也会发生很大的变化。
2.3.1.电容的等效电路我们知道,电容的材料决定着电容的特性参数,电容的等效电路。
C是电容自身的容值,Rp为并联的绝缘电阻,Rs是电容的热损耗,L是电容的引脚的电感。
图2-3 电容的等效电路关于电容,我在这里介绍几个平时大家在选料是可能不会关注的参数。
图2-4定性的给出了电容在不同频率下的表现出的电抗特性。
图中的纵轴为插入损耗(Insertion Loss),也就是由于电容的加入引起的损耗。
图2-4 电容在不同频率下的电抗特性显然,在转折之前,电容表现出的是电容的特性,转折之后,电容表现出来的却是电感的特性。
一般来说,大容量的电容会比小容量的电容表现出更多的电感特性。
因此,在250MHz 的频率下,一个0.1uF的旁路电容不一定比100pF的电容效果更好。
换句话说,容抗的经典公式似乎说明当频率一定时,电容的容量越大,容抗越小。
但是在微波率下,结论是相反的。
在微波频率下,一个0.1uF的电容会表现出比100pF电容更大的阻抗,这也是我们在设计电源电路时为什么要在大容量的电解电容;两端并联小容量的电容的原因,这些小容量的电容用于消除高频的噪声信号。
2.3.2.电容的容量与温度特性在CIS库中选料时,我们总会发现电容有一项参数为X7R或者X5R,NPO等,我特此搜寻相关资料,翻译过来,写在这一节中。
这类参数描述了电容采用的电介质材料类别,温度特性以及误差等参数,不同的值也对应着一定的电容容量的范围。
具体来说,就是:X7R常用于容量为3300pF~0.33uF的电容,这类电容适用于滤波,耦合等场合,电介质常数比较大,当温度从0°C变化为70°C时,电容容量的变化为±15%;Y5P与Y5V常用于容量为150pF~2nF的电容,温度范围比较宽,随着温度变化,电容容量变化范围为±10%或者+22%/-82%。
对于其他的编码与温度特性的关系,大家可以参考表2-1。
例如,X5R的意思就是该电容的正常工作温度为-55°C~+85°C,对应的电容容量变化为±15%。
表2-1 电容的温度与容量误差编码2.4.1.电感的等效电路不难想象,导线的本身存在一定的电阻,相邻量个线圈之前存在一定的电容,于是,我们得到的电感的等效电路。
其中Rs为导线存在的电阻,L为电感自身的感值,C是等效电容。
电感的电感量-频率曲线与电阻的阻抗-频率曲线颇有些相似,这与它们具有类似的等效电路有直接关系。
读者可自行分析电感的频率特性曲线。
图2-5 电感的等效电路2.4.2.电感的Q值电感的感抗与串联电阻Rs的比值称为电感的Q值,即Q=X/Rs与电容类似,Q值越大,则电感的质量越好。
如果电感是一个理想电感,那么Q值应该是无限大,但是实际中不存在理想的电感,所以Q值无限大的电感是不存在的。
在低频情况下,电感的Q值非常大,因为这个时候Rs只是导线的直流电阻,这是一个很小的值。
当频率升高时,电感的感抗X会变大,所以电感的Q值会随着频率的提高而增大(这个时候趋肤效应还不明显);但是,当频率提高到一定的程度的时候,趋肤效应就不可忽视了,这时串联电阻Rs会随着频率的提高而变大,同时串联电容C也开始发挥作用,从而导致Q 值随着频率的提高而降低。
图2-6给出了某公司的一款电感的Q值与频率的关系。
图2-6 某公司的电感的Q值与频率变化关系曲线为了尽量增大电感的Q值,在制作电感时,我们通常可以采用以下的几种方法:使用直径较大的导线,可以降低电感的直流阻抗;将电感的线圈拉开,可以降低线圈之间的分布电容;增大电感的磁导系数,这通常用磁芯来实现,如铁氧体磁芯。
其实,电感的手工制作,是射频工程师的必修课,但是这部分内容比较复杂,本文暂不进行讨论,感兴趣的读者可以查阅相关文献。
3.F Debug经验分享3.1.某无线AP 2.4GHz Chain0 无输出功率在一次对某无线AP(双频大功率11n无线AP)的测试过程中,突然听到一声清脆悦耳的破裂声,随后看到一缕青烟缓缓的从板子上升起(可惜没看清具体是哪个位置),周围便迅速充满了令人不爽的焦臭味,VSA(Vector Signal Analyzer,矢量信号分析仪)上的功率也跌落至0dBm以下。
稍微有点经验的人都可以得出一个结论:“有东西烧掉了”。
没有输出功率,可想而知,一定是Tx回路的某个器件损坏了,但是究竟是哪个呢?首先采用目测法(所谓目测法就是直接用眼睛观察元器件的外观,查看是否有破裂或者烧焦的痕迹),结果没看出来。
然后采用“点测法”,这时候你可能会问:“什么是点测法呢?”点测法就是用探针或探棒直接检测待测点的信号状态,常用于时域信号检测,如示波器,但是由于Wi-Fi产品的工作频率较高,一般会通过频域进行信号检测,也很少使用点测法进行检测。
实践证明,点测法是一种确定RF问题所在的快速有效的手段。
说起点测法,不得不说说简易探针的制作。
取一条SMA Cable(),将其一端的SMA连接器去掉(不可以将两端的都去掉),剥去长度1~2cm屏蔽层,使其芯线露出。
这样,一段普通的SMA Cable就此华丽转身,升级为点测探针,成为一种检测利器,也成为了RF工程师的好助手。
3.2.输出功率过大现象:输出功率超级大,星座图一片模糊,无法解调。
这是一个稍显复杂的问题。
我们知道,Atheros的方案都会有输出功率的控制部分,也就是让Target Power和实际功率值相一致,这是如何实现的呢?我们将AP96的2.4GHz PA部份电路取出进行研究,。
图3-2 2.4GHz PA电路在图3-2中,U27及其外围电路组成了功率放大器,经过C208和R263送至后续的电路。
图中的PC1是一颗印制定向耦合器,其3,4两脚的电压随着输出功率的增大而增大,L18,L19,D1,C217和R248组成了半波整流电路,将定向耦合器感应到的电压变为直流电信号,并送至Transceiver检测,也就是AR9223_PDET_0这个网络。
这样,Transceiver就可以随时知道当前的输出功率,功率与电压值的关系是在Calibrate的过程中建立的。
板子经过Calibrate并Load EEPROM之后,我们用ART进行Continue Tx,这时,板子会按照我们设定的Target Power打出信号,Transceiver会提高自身的输出功率直至与Calibrate过程中记录的对应的那个电压值(AR9223_PDET_0)一致。