Введение
В настоящее время активные фазированные антенные решетки строят на базе приёмопередающих модулей (ППМ), часто содержащих несколько конструктивно объединенных идентичных каналов. ППМ состоят из нескольких СВЧ блоков или узлов. Часто эти блоки разрабатываются на том же предприятии (фирме), в таком случае они отработаны хорошо. Если же некоторые или все блоки покупные, часто инженеры разработчики совершают ошибку - не тестируют каждый блок по отдельности. В этой статье я расскажу немного про ППМ, задачи, возникающие перед главным конструктором работы ( не только по СВЧ части), а главное - постараюсь убедить вас в том, что тестовые платы необходимы инженеру-разработчику.
Задача
Типовая блок-схема канала ППМ представлена на рисунке 1. Практически все ППМ построены подобным образом. В примере для экономии места и уменьшения стоимости ППМ с помощью переключателей реализована возможность использовать в модуле только один фазовращатель и один аттенюатор.
Каждый из блоков требует разных видов измерений. И даже если у вас есть даташит на покупную микросхему, например, фазовращатель, он ставится на плату, важен способ монтажа, элементы схемы управления, тип линий передачи, коаксиально-полосковый переход от кабеля на печатную плату ( а если усилитель, то тут ещё и схемы фильтрации питания). Каждый элемент следует исследовать и измерить его характеристики именно на той подложке, на которой будет в итоге изготовлена плата модуля, а также с теми же элементами схем питания и управления.
Кроме того, в процессе измерений может осуществляться дополнительная настройка и найдены оптимальные режимы работы, улучшено согласование и "почищен" спектр выходного сигнала.
Разработка
Сложность разработки СВЧ модулей состоит в том, что главному конструктору необходимо решать одновременно несколько задач, а именно:
Имитатор внешней системы управления необходим для отладки. Он формирует сигнал управления для ППМ, аналогичный тому, что будет в системе. На начальных этапах отладки, имитатор может быть прошит таким образом, чтобы посылать только нужные состояния / сигналы. Имитатор представляет собой плату в коробке, управление имитатором осуществляется с ноутбука по USB кабелю, выходные сигналы подаются на входы блока управления модулем.
К вспомогательным устройствам относятся: вентили,аттенюаторы, направленные ответвители, лабораторные усилители, адаптеры, радиаторы, фильтры, тестовые оснастки. Некоторое оборудование есть в любой СВЧ лаборатории, некоторое требует изготовления под заказ и/или проектирования, например вентили высокой мощности, стенды с принудительным воздушным охлаждением.
Этапы проектирования
Спроектированный и изготовленный кристалл или покупную корпусированную микросхему необходимо протестировать отдельно, не стоит сразу собирать все блоки на одну плату. Для тестирования используют тестовые платы или Evaluation board. Крупные производители микросхем типа Avago, Qorvo и тд предлагают купить у них такие борды с уже установленными компонентами (мне кажется это интересной темой, я думаю написать об этом статью). Можно купить, а лучше сделать свои, ведь материал СВЧ подложки будет другой, плюс всё равно делать для других микросхем или собственных кристаллов.
Тестовые платы изготавливаются на СВЧ подложке, с подводящими полосками такого же типа, как планируется использовать на плате всего модуля. Также на платах делают цепи питания / управления с фильтрующими компонентами. Мы делаем тестовые платы единого размера, со стандартным посадочным местом.
При этом делается тестовая плата с прямым печатным полоском, для оценки КСВ и потерь линии и КПП. Иногда такую плату называют калибровочной, хотя это не совсем верно.
Далее из таких оснасток с платами можно собрать части модуля для совместной отработки и оценки возможных влияний. Например, рассогласование на входе или выходе фазовращателя может привести к увеличению ошибок установки фазы, а наличие паразитных спектральных составляющих на выходе предварительного усилителя может нарушить корректную работу выходного усилителя мощности.
На этом этапе производится отработка совместной работы блоков СВЧ тракта, например быстродействия. С помощью многоканального осциллографа производится сравнение времени прохождения процессов переключения состояний аттенюатора и фазовращателя и вносятся необходимые корректировки.
Только после этого предлагается изготавливать плату, на которую будут установлены все кристаллы и компоненты.
Заключение
Продемонстрирован подход к разработке СВЧ тракта приёмопередающего модуля. Описаны этапы тестирования блоков СВЧ тракта.
Дисклеймер: В статье описан мой опыт, и я призываю коллег прислушаться, чтобы не было ситуации когда всё поставили, а ничего не работает и не понятно что не работает.
Комментарии (30)
soceng
16.08.2021 12:06+2Спасибо!
С посылом статьи – абсолютно согласен. То, что можно протестировать на отладках – это надо делать, и чем больше удастся проверить, тем больше рисков будет снято.
И, всё же, позвольте озвучить пару замечаний.
К сожалению, в реалиях коммерческой разработки не всегда есть возможность ждать несколько месяцев, пока приедут нужные отладочные платы (или спроектируются/изготовятся свои). Это не всегда панацея и не всегда оптимально. Часто приходится проводить тесты уже на прототипных образцах конечного устройства (где, кстати, никто не запрещает предусматривать возможность модульного тестирования, делать элементы подстройки при проектировании или даже делать вместе с прототипом на плате те же самые тестовые структуры). Не стал бы так безапелляционно утверждать, что такой вариант — это всегда «ошибка инженеров». Можно за пару недель детально продумать план тестирования такого прототипа, продумать необходимые тестовые точки, оснастку, что в итоге позволит проверить все элементы уже в прототипе устройства и исключит большинство рисков, чем ожидать отладочных комплектов или заниматься их разработкой в течение нескольких месяцев. Это, безусловно, риск, на который приходится осознанно идти в проекте, (если, конечно, это не разработка с 10-летним оплачиваемым запасом по времени). Тем не менее ситуации, при которой «ничего не работает и не понятно что не работает» не возникнет, любая проблема будет очень быстро локализована, если действовать по заранее продуманному тест-плану. И на этапе второй ревизии прототипа в большинстве случаев уже будет, по сути, предсерийный образец (при условии, что в команде инженеры и технический менеджмент достаточно компетентны, конечно и используется современное ПО для СВЧ проектирования). Это всё же не только вопрос опытности инженеров, но и вопрос ведения проекта, гибкости, которую может или не может обеспечить ваша компания или заказчик.
При чтении статьи смущают формулировки, вроде:
«Типовая блок-схема канала ППМ представлена на рисунке 1. Практически все ППМ построены подобным образом»
В общем случае это далеко не так. Вероятно, в тех системах, которые вы проектируете, это верно, но радио-систем на свете много, назначение у них самое разнообразное, соответственно, требования и архитектурные решения тоже отличаются.
То же самое касается имитатора, который вы описываете как отдельный аппарат в коробочке, который «необходим для отладки», имеет USB интерфейс с PC и т.п. Это же тоже частный случай, который применяется в вашем маршруте проектирования, и, вероятно, это оптимальный вариант для ваших задач, но он точно не универсальный. Например (если опять же уйдем от парадигмы – собирать обязательно всё на отладках), радио может быть интегрировано на ту же плату, где находятся процессоры, ПЛИСы – в этом случае для тестов проще использовать не какой-то внешний имитатор, а сразу «родное» железо. В совокупности с измерительным оборудованием – будут сделаны необходимые тест-сетапы и никаких дополнительных «коробочек» не понадобится. Более того, радио может быть имплементировано не то что на одну плату, а на один кристалл с цифровой частью… Ну, короче, думаю, понятна мысль.
Не подумайте, что это какие-то претензии, к тому же в дисклеймере вы написали, что в статье изложен лично ваш опыт. Это всё понятно, просто при чтении неподготовленным человеком складывается впечатление, что описывается абсолютно универсальный подход, а не частные случаи.
Спасибо за статью и популяризацию тематики разработки СВЧ железа!
Leka_engineer Автор
16.08.2021 13:13+1ждать несколько месяцев, пока приедут нужные отладочные платы (или спроектируются/изготовятся свои)
не несколько месяцев. платы я проектирую несколько дней, день общаюсь с инженерами Резонита, изготовление неделю, доставка пара дней. Фиксчи (то есть оснастки по-русски) у меня есть на стандартные длины и толщины плат (стандартные для меня) - их изготовления ждать не надо, а если и надо - то железки изготавливаются параллельно платам.
Тем не менее ситуации, при которой «ничего не работает и не понятно что не работает» не возникнет, любая проблема будет очень быстро локализована
нет, вы не правы, может быть в электронике такое возможно, на СВЧ же узнать кто самовозбуждается, а кто даёт такой ужасный КСВ никак нет возможности. Даже с помощью TDR.
10-летним оплачиваемым запасом по времени
этот модуль от задания до коробочки с радиатором был сделан за полгода
При чтении статьи смущают формулировки,
так и знала, но СВЧ-шник поймёт, можно два предварительных усилителя, можно три, иногда два циркулятора ставят. Это всё не важно. Главное состав, написанный под схемой.
вероятно, это оптимальный вариант для ваших задач
ну как бы мои статьи - мой опыт ( и команды, конечно) . Я хотела обратить внимание читателей, что часто инженеры забывают про такую важную вещь, что им придётся как-то тестировать СВЧ модуль. Ок, вот векторный анализатор и мощемер, а дальше? Дальше обычно начинается разработки имитатора (ведь нужно проверить, например КСВ во всех состояниях фазовращателя и Аттенюатора, а ещё протестировать систему защиты и аварийного отключения) , я же пытаюсь объяснить, что ТЗ и сигналы в системе известно в самом начале и лучше бы подумать об имитаторе и тестировании сразу, чтобы разработка и производство шли параллельно.
Не подумайте, что это какие-то претензии,
вы тоже) мой тон может быть иногда строгим, когда дело касается работы. Ну и я пишу для подготовленных людей. И всё-таки настаиваю на необходимости в тестовых платах, отладки по частям и необходимости имитатора. Часто вижу, что делают не так, и у них ничего не получается. Или они мучаются годами.
soceng
16.08.2021 16:59не несколько месяцев. платы я проектирую несколько дней, день общаюсь с инженерами Резонита,...
этот модуль от задания до коробочки с радиатором был сделан за полгода
Отлично, что у вас так всё отлажено.
А если ситуация, когда компоненты будут доступны только месяцев через пять? Какой толк от ваших отладок? Вы сделаете плату под такой чип и на пол года тормознете проект, пока не проверите микросхему на отладке? Ну, к примеру, это новые чипы, которых пока нет не то, что на рынке, а и у производителя — у вас с ним контракт на эксклюзивное использование, они их отгрузят, как только произведут… Или в условиях нынешней эпидемии — со сроками поставок и менее редких компонентов может быть что угодно.
Я ж не про то, что кто-то медленно работает или быстро, а про то, что ситуаций, на которые вы не влияете, может быть масса и ваше максималистичное утверждение — делать отладки всегда ДО этапа прототипа — не есть оптимум для всех ситуаций. Если вы с такими ситуациями не сталкиваетесь — можно лишь порадоваться, что работаете с меньшей неопределенностью в проекте и меньше думаете над тем, как снизить риски при этом, не затягивая время.нет, вы не правы, может быть в электронике такое возможно, на СВЧ же узнать кто самовозбуждается, а кто даёт такой ужасный КСВ никак нет возможности. Даже с помощью TDR.
Где ж я говорил, что на согласование и самовозбуды можно забить? Это ваши фантазии. Я говорил про то, что прототип можно проектировать по разному, вплоть до того, чтобы на нем реализовывать модульное тестирование (и размещать тестовые структуры в том числе на нем). Это абсолютно никак не противоречит полезности измерений на отдельных отладках. Необходимые измерения будут сделаны в обоих случаях, только ваш вариант фиксирует порядок действий, а мой позволяет лучше подстроиться под проект и оптимизировать сроки. Если ваш подход в ваших проектах и так дает оптимально организовать работу — я не призываю вас что-то менять, лишь утверждаю, что есть другие проекты, в которых это будет крайне неоптимально.так и знала, но СВЧ-шник поймёт, можно два предварительных усилителя, можно три, иногда два циркулятора ставят. Это всё не важно. Главное состав, написанный под схемой.
Дело в том, что вы показали частную картинку, с утверждением, что «Практически все ППМ построены подобным образом.» Это ложное утверждение. Не вводите людей в заблуждение.
И дело тут не в количестве циркуляторов. К слову, те же циркуляторы нужны далеко не во всех проектах, также как и фазовращаетели. Иногда нужна FDD система, а не TDD, как на картинке. Иногда оптимальнее будет радио, построенное по супергетеродинной архитектуре, иногда с прямым переносом частоты в 0 или low IF, а иногда оцифровывается сразу напрямую. Приведенный список компонент под картинкой тем более не может претендовать на какую-то полноту. Смесителей, синтезаторов частоты, фильтров, например, в нем вообще нет, видимо, следует понимать, что это не СВЧ устройства или они никогда не нужны… Можно сколько угодно спорить, но факт останется, ваша картинка — очень частный случай, а не какая-то универсальная схема для всего и вся. Уж простите, но мир не ограничен тем, что вы проектируете на работе. Задач по проектированию СВЧ-РЧ модулей масса различных.я же пытаюсь объяснить, что ТЗ и сигналы в системе известно в самом начале и лучше бы подумать об имитаторе и тестировании сразу, чтобы разработка и производство шли параллельно.
Ещё раз. Я не говорил, что это неправильно или плохо. Я говорю, что это не общее правило, применимое ко всем проектам. Пример я уже приводил (когда ваш имитатор по сути можно реализовать на том же модуле с СВЧ частью, без доп. устройства в доп. коробочке), не вижу о чём тут можно спорить. Разработка и производство будет идти параллельно в обоих случаях. Тут ещё вопрос — что выйдет быстрее — разработать отдельное устройство — имитатор, чтобы отладить СВЧ устройство или сразу работать на стандартных отладках с FPGA/MCU, которые потом будут использоваться в этой конкретной системе, сразу писать драйверы под нужные FPGA/MCU, а не под промежуточное устройство-имитатор, которое потом в лучшем случае пригодится в серийном тестировании, а в худшем — будет просто не нужно и забыто. Тем не менее, полноценное тестирование будет реализовано и в вашем случае и в моем — мы же этого и добиваемся, не так ли? Если в ваших проектах разрабатывать имитаторы оптимальней — ради бога, только зачем это навязывать другим (кто сможет сделать полноценные тесты без доп. коробочки), кому это будет только обузой и потерей времени — непонятно.Я хотела обратить внимание читателей, что часто инженеры забывают про такую важную вещь, что им придётся как-то тестировать СВЧ модуль.
Это понятно. Печально, что забывают — это вопрос недостаточной квалификации инженеров, которых вы наблюдаете. У нас то дискуссия не про то, что вы за тестирование, а я против. Я тоже всеми руками и ногами за. Проработка процесса тестирования — это неотъемлемая и критичная часть любого проекта. Просто вы утверждаете, что отладочные платы до этапа прототипа — это единственно верный путь. Я же говорю, что могут быть варианты помимо и что часто они обусловлены объективной необходимостью, а не «ошибкой инженера». И, это подход НЕ без отладок. Отладочные платы так или иначе есть. Они нужны. Но в каких то местах отладку можно заменить на кусок платы прототипа, сделав правильные тест-поинты (далеко не всегда, согласен, но иногда можно), когда-то отладку можно делать не заранее, а в одно время с прототипом (как в том же случае, когда компонент не доступен, например). И, если на плате этот компонент работает не так, как ожидалось (та же проблема с согласованием) — измеряем его вне прототипа — вносим коррективы, добавляем согласующие элементы (ну это всё частные случаи, просто без них похоже, совсем не воспринимается моя точка зрения). Та же купленная отладка, например выходного PA не позволит нормально проанализировать его самовозбуды, т.к. на конечной плате он (в силу конструкции) будет накрыт, например, металлической крышкой, что обязательно повлияет на обратную связь и условия возбуждения. Отвод тепла от него в конечном дизайне будет отличен от отладки, соответственно самовозбуд может произойти при других условиях. Делать кастомную отладку под этот PA с платой на финальном стеке, с фрезерованной деталью, точно повторяющей дизайн конечной конструкции крышки — согласитесь, это не всегда быстро (к слову, Резонит — далеко не со всеми материалами работает, не любой стек может реализовать, а это уже не три дня срочного заказа, а 3-4 недели работы с китайцами через агрегаторов или напрямую + логистика. А если плата сложная (раз уж заказыать — нарисуем там ещё всякого разного для проверки...), то и не факт, что будет одна итерация этой отладки. Плюс фрезеровка алюминия, если нет своего производства под боком — или долго или дорого или всё вместе. Тут кому-то удобно, кому-то нет, в зависимости от доступа к производствам). Т.о., вот вам случай, когда самовозбуд может быть вполне происследован на этапе первого прототипа — сделав заблаговременно анализ собственных мод в металлическом адаптере, которым накрывается плата с этим PA и прикинув меры, как можно быстро подвигать эти собственные частоты, затариться радиопоглощающим материалом соответствующим. С высокой степенью вероятностью проблема самовозбуда будет отлажена и устранена в 1-й версии прототипа, во второй — будет реализован чистовой предпроизводственный вариант. А стандартная отладочная плата от производителя позволит просто сравниться с данными даташита (что тоже, несомненно, важно и нужно).Часто вижу, что делают не так, и у них ничего не получается. Или они мучаются годами.
Что ж, а я часто вижу, как всё замечательно получается, когда действуют не строго по догматичным утверждениям, а когда оптимизируют процесс разработки под реальную ситуацию, руководствуясь здравым смыслом. Вы, несомненно, тоже оптимизируете. Просто ситуации разные вот и всё. Именно поэтому ни ваш, ни мой, ни чей-то ещё опыт не может быть абсолютно универсальным. Искренне не понимаю, почему вы с этим не согласны, вроде как, очевидная вещь. Возможно, в предыдущем посте я как-то неверно изложил свои мысли.Leka_engineer Автор
16.08.2021 19:30А если ситуация, когда компоненты будут доступны только месяцев через пять? Какой толк от ваших отладок?
такое бывает. не вижу противоречия. отдельная отладка всего всё равно необходима.
Где ж я говорил, что на согласование и самовозбуды можно забить? Это ваши фантазии.
я таких слов вам не приписывала. это ваши фантазии. Я сказала что не будет возможности узнать где проблема. Насчет тестирования на прототипе - у нас был такой опыт. Однако всё сначала было протестировано и отлажено на тестовых платах. потом были изготовлены платы нужной топологии ( повторяющие канал модуля) и сделаны специальные КПП, чтобы тестировать каждый блок и блоки попарно, затем по 4 шт и тд.
Смесителей, синтезаторов частоты, фильтров, например, в нем вообще нет, видимо, следует понимать, что это не СВЧ устройства или они никогда не нужны…
разговор был о ППМ для АФАР. в начале статьи об этом написано.
работать на стандартных отладках с FPGA/MCU, которые потом будут использоваться в этой конкретной системе, сразу писать драйверы под нужные FPGA/MCU
имитатор сделан на FPGA. тестировать в системе у разработчиков обычно нет возможности. на СВЧ плате эти все тестирующие устройства разместить невозможно.
сделав правильные тест-поинты
вы рассуждаете как низкочастотник
С высокой степенью вероятностью проблема самовозбуда будет отлажена и устранена в 1-й версии прототипа,
фу, костыли какие-то . вы опять рассуждаете как низкочастотник
ладно, давайте сойдёмся на том,что отладка необходима, и просто вы не очень представляете как она происходит на СВЧ. Просто многие не делают отдельную отладку. Они ставят все компоненты на общую плату и удивляются почему оно не работает. И похоже, где-то в середине вашего большого сообщения вы предлагаете то же самое.
soceng
16.08.2021 20:54+1разговор был о ППМ для АФАР. в начале статьи об этом написано.
Пардон, мой косяк, согласен.
Не понял, причём тут «низкочастотник» в контексте использования тестовых точек. Например, если я сделаю где-то в тракте направленный ответвитель с тест-поинтом, промоделировав всё это в эм симуляторе? — что в этом низкочастотного или неверного?
В остальном тоже понятно. Это статья исключительно про разработку «ППМ для АФАР», и именно про то, как вы это делаете. Сразу это упустил, поэтому написал слишком много. Ещё раз спасибо за описанный опыт.
Если про самовозбуд я описал костыли, был бы рад поучиться тому, как «не костыльно» решить эту задачу с выходным PA, если не сложно — дайте ссылку на книгу, статью или хотя бы опишите кратко алгоритм решения этой задачи. Буду безмерно благодарен.ладно, давайте сойдёмся на том, что отладка необходима, и просто вы не очень представляете как она происходит на СВЧ.
Да, куда мне с одним лёгким, и то простреленным…Просто многие не делают отдельную отладку. Они ставят все компоненты на общую плату и удивляются почему оно не работает.
Печально, раз так, в моём окружении всё иначе. Даже вчерашние студенты такого не творят (более опытные инженеры помогают продумывать процесс тестирования на этапе разработки). Возможно стоит задуматься над перестроением процессов в компании, если такое реально делают, да ещё и за зарплату.И похоже, где-то в середине вашего большого сообщения вы предлагаете то же самое.
Вам показалось, или вы не дочитали.Leka_engineer Автор
17.08.2021 00:05
Спасибо за ваши комментарии.Спасибо, что написали много. Возможно мы не сразу друг друга поняли. Мне радостно, что есть с кем пообщаться.
Все вопросы и непонятки из комментариев я записываю в блокнотик. Возможно, из этого родятся статьи.
(на процессы в не моей компании влиять не могу)
Zadorik
20.08.2021 21:36Я понимаю, что речь идет об имитаторе внешней системы управления в том смысле, что ППМ будет подключаться к некой большой системе, будет иметь свой адрес и большой мозг будет отправлять ему сигналы управления в соответствии со специальным протоколом. Имитатор внешней системы управления нужен в немалой степени для того, чтобы отладить понимание ПЛИС протокола обмена данными, чтобы проверить, успевает ли приемомпередатчик сигналов управления ППМ без потерь принимать и корректно обрабатывать эти самые сигналы. Ну и конечно поуправлять ППМ-ом с компьютера для проверки всех функций по СВЧ - очень полезная функция имитатора.
То же самое касается имитатора, который вы описываете как отдельный аппарат в коробочке, который «необходим для отладки», имеет USB интерфейс с PC и т.п. Это же тоже частный случай, который применяется в вашем маршруте проектирования, и, вероятно, это оптимальный вариант для ваших задач, но он точно не универсальный.
действительно, часть функций тестирования можно сделать внутри модуля, сделав разные "тестовые" прошивки. Например, в одном нашем модуле ПЛИС управляла 6-разрядным аттенюатором. И в тестовой прошивке ПЛИС отправляла на аттенюатор показания термодатчика, так как тот был цифровой. И мы оценивали температуру усилителя мощности по двоичному коду, выведенного на входы управления аттенюатора. Конечно о продуманности речи нет, но наш плисовод блеснул смекалкой)
qbertych
16.08.2021 15:04+1А можете рассказать про компоненты (LNA, фазовращатели, миксеры): кто поставщики и часто ли вы упираетесь в ограничения по импорту? Сильно ли выгоднее собирать свои модули, чем заказывать с Minicircuits/RFBay?
Leka_engineer Автор
16.08.2021 19:36ваш вопрос вроде как один, но я вижу в нём две части.
компоненты бывают покупные, иногда бывает такое, что я подбираю подходящую микросхему, а купить её невозможно, приходится выбирать другую, или менять архитектуру. получается небольшой цикл - рисуешь блок-схему- подбираешь компоненты-меняешь блок-схему. что-то нахожу отечественное. также был опыт разработки со своими микросхемами (проектировали в соседнем отделе)
наши изделия делаются под заказ. такое невозможно купить.
Firelander
16.08.2021 17:31+1Не знаю насколько это соотносится с выбранной вами тематикой/уклоном статей, но для хабра очень бы хотелось статью по основам проектирования ВЧ/СВЧ устройств, или даже конкретнее, по верификации полученных характеристик. Сейчас перед разработчиками электроники довольно часто встают задачи сделать плату с Wi-fi, Bluetooth, ZigBee итд и не всегда есть возможность с точки зрения габаритов использовать готовые модули. Обычно это все делается срисовыванием с даташита обвязки, разводки итд. Потом все это упаковывается в корпус с аккумулятором и как-то работает. Но, понятное дело, часто параметры схемы получаются далеки от идеала и страдает дальность приема/передачи или даже может происходить изшлишний нагрев модуля.
Векторные анализаторы сейчас становятся все доступнее, но к сожалению одного только наличия прибора, как вы совершенно правильно заметили в статье, мало. Им нельзя как мультиметром ткнуться в схему и пытаться что-то измерить. В то же время большинство разрабатываемых устройств такого типа это компактные IoT устройства, куда просто так не поставить SMA разъёмы, плюс тестировать устройство нужно в корпусе в сборке с аккумулятором.
На самом деле этот комментарий что-то вроде крика души. Потому что доступной информации мало, а понимания хочется. Причём на конкретном примере какого-нибудь популярного коммерческого чипа с обвязкой в виде балунов, фильтров rf switch, PA, LNA итд. Как измерять параметры схемы при наличии приборов, что можно померить а что нельзя. Например можно ли проверить выходные параметры чипа или придется верить даташиту. Как разбивать схему на отдельные части и верифицировать каждую из них. Как обеспечить то, что схема, параметры которой измерены на специальной тестовой плате будет работать так же (ну или очень близко) на готовом устройстве, где помимо неё будут сотни других компонентов и высокая плотность монтажа, и все это будет упаковано в бутерброд в корпусе с дисплеем и аккумуляттором.
Наверное я тут уже наспрашивал на целю книгу, но не обессудьте, крик души есть крик души)
Leka_engineer Автор
16.08.2021 19:52Wi-fi, Bluetooth, ZigBee
я не умею такое
Как измерять параметры схемы при наличии приборов, что можно померить а что нельзя.
это книга получится.
можно ли проверить выходные параметры чипа или придется верить даташиту
можно
Как обеспечить то, что схема, параметры которой измерены на специальной тестовой плате будет работать так же
именно поэтому я писала про КСВ разъемов ( точнее переходов) и про важность тестовых плат.
упаковано в бутерброд
с бутербродом не было опыта, но я понимаю о чем вы. у меня в основном опыт разработки на более высокие мощности, чем ИоТ и тп. поэтому требования экранировки выполняются и не вызывают споров.
ахаха, да, на книгу. но вы спрашивайте. я постараюсь ответить, можете писать мне в личку. а еще у меня есть красивый инстаграм (ссылка в профиле)
PArtem_RF
16.08.2021 19:58ответ на крик души :)
рекомендую посетить форум electroix.ru по rf дизайну, если адекватно задать вопрос, получите и ответ нормальный. Подхода при проектировании "....сделать плату с Wi-fi, Bluetooth, ZigBee итд и .... " может быть два: первый - силой мысли, даташита и проб и ошибок, второй - комплексное моделирование с помощью современных САПР. Первый путь - китайцы+по-быстрому/недорого, но часто кривоватенько, вариантов так 2-3 до рабочей версии, второй - удел богатых контор с хорошим бюджетом на R&D. Относительно знаний в RF дизайне - беда просто...почти нигде не получить образование в этой сфере, а требования по разработке сдвигаются все более в ВЧ...и 60 ГГц сейчас на ламинате никого не удивишь...вот народ и измудряется, жить то как то надо....про военку и не говорю....слезы просто.
читайте статьи...самообразуйтесь, sci-hub и интернет в помощь...
Firelander
18.08.2021 15:42На самом деле, пока актуальных задач на эту тему нет, но время от времени обязательно всплывают. По-хорошему этим конечно должен заниматься отдельный специалист по ВЧ, но в жизни никогда не бывает все радужно, приходится ходить вокруг и выискивать с какой стороны укусить. Есть анализатор, но им нельзя ткнуться в плату, так как разъёмов не выведено, как максимум получается антенну посмотреть. К счастью, 2.4 ГГц(не говоря уже о всем что ниже) и малые мощности ещё относительно многое прощают.
cismoll
18.08.2021 22:46Не знаю, насколько это "культурный" способ с точки зрения производства, но во всех точках, которые могут быть контрольными, я ставлю проходные конденсаторы, которые при необходимости можно отпаять и на их место припаять "технологический" кабель с разъёмом на одном конце. Я работаю частотах до 1,2 ГГц, но думаю, что на 2,4 ГГц тоже будет окей. Таким образом удаётся выловить до 100% всех "косяков".
Leka_engineer Автор
18.08.2021 22:49культурный способ по идее придумали - СВЧ ключи. я пыталась потестировать , но оно не работает. их сняли с производства, так что видимо и правда идея не очень получилась.
Zadorik
20.08.2021 21:21+1Я видел похожий фокус, когда идет полосок, затем разрыв и развилка на два полоска - один идет на тестовый (например вертикальный) разъем, а второй полосок идет дальше по схеме, куда положено. И конденсатор впаивается и замыкает тот путь, который нужно использовать. Я иногда тоже что-то похожее делаю, правда использую фольжинки из 100-микронной меди.
cismoll
21.08.2021 12:48+1Да-да! Мы используем немного усовершенствованный вариант этого способа -- "треугольник" из посадочных мест под конденсаторы: для ёмкости на проход между полосками и для ёмкостей, соответственно соединяющих полосок с той или с другой стороны с разъёмом. Это позволяет использовать его как входной для следующего узла, и как выходной для предыдущего, либо исключить из схемы вовсе, в зависимости от того, как установить конденсатор.
Существенный недостаток, конечно, всего этого (включая использование "технологического" кабеля) -- пайка. В конечном итоге можно просто дойти до того, что полосок отслоится от подложки. Более-менее справиться с этой трудностью помогает сплав Розе.
Leka_engineer Автор
21.08.2021 13:31+1@Zadorik писал про вертикальный разъём. Они бывают не только конструкции "4 длинные ножки и штырь" , но и SMD монтажа (но смд тоже через сколько-то циклов вырывает полоски). Некоторые, с особой конструкцией могут работать вполне хорошо до десятков ГГц
например
Разъем Rosenber, я его упоминала в одной из прошлых статей
Zadorik
21.08.2021 14:19Интересно. А можете выложить фото (если не секретно), или хотя бы эскиз от руки?
Leka_engineer Автор
22.08.2021 23:27cismoll
23.08.2021 12:55Симпатичный малышок)
Сейчас посмотрел, у нас используются разъёмы типа MMCX для контрольных точек и кабели с соответствующими ответными частями.
soceng
25.08.2021 23:16u.FL разъемы (по виду вроде он) не очень хорошо использовать (ИМХО, основанное на опыте применения), если предполагается многократное сочленение-расчленение и любое другое механическое воздействие на подключенный кабель. Если воткнуть — и не трогать — то в целом норм, фиксируется достаточно плотно, но только пока новый разъем, разбалтывается довольно быстро (буквально после нескольких десяткой расчленений/сочленений).
Для расстыковки лучше использовать спец. инструмент (зацеп такой специальный мелкий) для кабельной ответной части такого коннектора. Руками тоже можно приспособиться, но может получиться не сразу безопасно для разъема.
Для тест поинтов на эти частоты MMCX тоже лучше нравится. Разбалтываются тоже, но их хотя бы удобнее втыкать/вытыкать вручную, не так сильно боясь повредить.Leka_engineer Автор
26.08.2021 11:02вы правы, количество циклов в соответствии с рекомендациями производителя очень мало для похожих разъёмов - десятки раз.
я такие разъёмы не использовала, но если когда нибудь будет место в модуле, можно будет попробовать. тем более думаю, раз за 10 можно справиться с тестированием.
картинка в плохом качестве, извините. + оказывается разные производители придумывают свои названия таким сериям, но они compatible . Например Murata HSC - MHF 4
ECRV
Расскажете о софте и железках из этой статьи?
Похоже что это не hackRF или RTL-SDR, а что-то поинтереснее
beerware
ППМ это для радиолокатора. Или 5G, что в принципе одно и то же
Leka_engineer Автор
типа того, штука для определения скорости объекта и его положения
Leka_engineer Автор
всё кастомное. я не знаю, что такое хакРФ
в модуле и в имитаторе установлены ПЛИС. софт общается с ПЛИС, интерфейс сделан на labview.