TRX 板上各RF接头接下来的走线为何为lamda/2

jupitorcuu

以下是引用yellowtoot在2009-6-20 20:29:13的发言：



不错, 解释得相当到位 :)

下回面试题就选这道 ^_*


jupitorcuu                非常可能是我们公司北京的牛人, 而且是曾经指点过偶DPD的人
[em05]

完了，被老刘认出来了，以后没法混了，哈哈

yellowtoot

以下是引用jupitorcuu在2009-6-21 10:12:24的发言：
]

完了，被老刘认出来了，以后没法混了，哈哈

偶现刚被您带入门, 万分感谢啊!

大家以后有什么问题, 先问我, 偶不会的再问他...

以便腾出时间让他思考更深的哲学问题 *_^

对了,你没考虑过频谱倒置问题啊, 对I/Q解调有啥影响啊?

ws42

赞同版主的解释,但不可能完全"剥离",因为造成传输线阻抗误差的主要原因是介电系数的误差,而当介电系数偏差时,导波长也偏差了,此时不是准确的半波长了,影响依然存在.可能是各个长度中影响最小的?

qizhilong

高手们多多讨论啊，受教受教
造成传输线阻抗误差的原因也有可能是线宽较窄，加工工艺精度不够造成的吧
所以用半波长的线可以使得阻抗Zin不受线宽影响
从smith圆图上看串联任何非50欧姆线的阻抗线后阻抗变化都是在一个以实轴为直径的圆上
而经过半波长的整数倍后其阻抗与原阻抗相同
附件为串联70欧姆阻抗线的阻抗变化圆[upload=jpg]UploadFile/2009-6/09623@52RD_70ohm TRL.jpg[/upload]

qizhilong

好像这个也是1/4波长阻抗线的阻抗变换的原理

iamhome

以下是引用boming在2009-6-20 16:43:25的发言：
假定两个放大管是匹配到50ohm的，那么可以把匹配网络以后的电路等效为ZL=50ohm。根据输入阻抗的随传输线距离的变化Zin（d）=Z0[ZL+jZ0tan(βd)/Z0+jZLtan(βd
),其中β=2π/λ,当d=λ/2时，计算到的结果是Zin=ZL。当传输线距离为半波长的整数倍的时候，输入阻抗就和传输线的特性阻抗没有关系了。我们一般说的微带线，带状线，共面波导等的阻抗也是指特性阻抗。我想这也是阻抗点正好在原图上走一周的原因吧。
另外关于带状线还是了解不多。jupitorcuu很厉害，向你学习！

Zin（d）=Z0[ZL+jZ0tan(βd)/Z0+jZLtan(βd
),其中β=2π/λ,当d=λ/2时，计算到的结果是Zin=ZL

上述结论的导出,是以阻抗为均匀传输线而言的,如果传输线是非均匀的,那么结论就不是上面那个公式了.
所以,我认为以这个结论作为解释是不妥当的.
在柯林的<<微波工程基础>>中有关于这个问题的论述,请参考.

iamhome

以下是引用qizhilong在2009-6-23 10:54:52的发言：
高手们多多讨论啊，受教受教
造成传输线阻抗误差的原因也有可能是线宽较窄，加工工艺精度不够造成的吧
所以用半波长的线可以使得阻抗Zin不受线宽影响
从smith圆图上看串联任何非50欧姆线的阻抗线后阻抗变化都是在一个以实轴为直径的圆上
而经过半波长的整数倍后其阻抗与原阻抗相同
附件为串联70欧姆阻抗线的阻抗变化圆[upload=jpg]UploadFile/2009-6/09623@52RD_70ohm TRL.jpg[/upload]

你在Smith Chart上旋转的结果也是以传输线为均匀传输线为假设的，因此不可信服。

iamhome

关于这个问题,我认为很可能并不是阻抗变换的作用.

或许还有其他方面的原因?

比如是因为反相或者仅仅就是一个收发开关而已?

yellowtoot

以下是引用iamhome在2009-6-23 12:46:22的发言：



Zin（d）=Z0[ZL+jZ0tan(βd)/Z0+jZLtan(βd
),其中β=2π/λ,当d=λ/2时，计算到的结果是Zin=ZL

上述结论的导出,是以阻抗为均匀传输线而言的,如果传输线是非均匀的,那么结论就不是上面那个公式了.
所以,我认为以这个结论作为解释是不妥当的.
在柯林的<<微波工程基础>>中有关于这个问题的论述,请参考.

可否烦请将其主要内容摘录一段出来，瞻仰瞻仰啊？

或者将你的主要观点表达出来。

yellowtoot

以下是引用iamhome在2009-6-23 12:56:50的发言：
关于这个问题,我认为很可能并不是阻抗变换的作用.

或许还有其他方面的原因?

比如是因为反相或者仅仅就是一个收发开关而已?

反相， 收发开关，分别代表什么呀？

反相是指180度移相？  而这里是360度啊。

收发开关，是指TDD时分双功的开关？ 能不用PIN管而只由带状线实现吗？ 请指教，谢谢！

iamhome

以下是引用yellowtoot在2009-6-23 14:14:22的发言：
.

可否烦请将其主要内容摘录一段出来，瞻仰瞻仰啊？

或者将你的主要观点表达出来。

这个问题是一个比较现实的问题.

首先,不能在Smith Chart上进行旋转360度来解释这个问题,至于为什么,请参考我在手机射频版发布的一个帖子:

http://www.52rd.com/bbs/Detail_RD.BBS_144899_8_1_1.html

我们所讨论的是实际的微波传输线,既然是实际的就必然存在损耗,而在Smith Chart上进行旋转360度然后回到源端点是以传输线为无耗传输线,且是均匀传输线(特征阻抗处处相同)的假设为前提的.
所以,从这个角度看,lamda/2的作用是阻抗转换器的解释,显然是错误的,因为旋转360度之后,根本就无法回到源端阻抗点.

其次,在<<微波工程基础>>中的渐变传输线章节,可以看到如果按照阻抗变换器的解释,显然这种解释更是无法解释得通.

因为PCB的走线是受具体的制版工艺控制的,而且介电常数的变化也是随机的,最重要的一点,PCB传输线是存在损耗的.
所以,要综合这些因素,按照<<微波工程基础>>中关于渐变传输线讨论的方法,这个问题需要按照数学方法进行讨论,才能有一个明确的结果,也就是说,把这个lambda/2传输线的阻抗变化方程列出来(建立传输线模型),才能求解.具体请参考该书的细节讨论,在这里不再赘述.

所以,这个半波长传输线肯定不是用来进行阻抗变换的.

iamhome

以下是引用yellowtoot在2009-6-23 14:17:07的发言：
?

反相， 收发开关，分别代表什么呀？

反相是指180度移相？                而这里是360度啊。

收发开关，是指TDD时分双功的开关？ 能不用PIN管而只由带状线实现吗？ 请指教，谢谢！

实际上，我的工程经验不丰富，很少见过这种半波长传输线的应用案例。

但是，我在胡树豪那本〈实用射频技术〉的书中有谈及半波长传输线的应用，其中探讨了可以在移相式平衡器中作为反相使用,在雷达中作收发开关使用。具体请参考该书.

顺便说一下,这本书非常不错.

boming

我们所讨论的是实际的微波传输线,既然是实际的就必然存在损耗,而在Smith Chart上进行旋转360度然后回到源端点是以传输线为无耗传输线,且是均匀传输线(特征阻抗处处相同)的假设为前提的.
所以,从这个角度看,lamda/2的作用是阻抗转换器的解释,显然是错误的,因为旋转360度之后,根本就无法回到源端阻抗点.[/COLOR]
既然可以做这样的假设,其结论对实际的工程肯定要有指导意义.其实问题归结到我们讨论的这段半波长的传输线是否可以看作均匀无耗传输线的问题.LS所说的传输线不是均匀的,是有损耗的,我想这个结论大家都能够接受,但是不能把这种影响妖魔化,以至于仅仅半个波长就远远超出了我们可以分析的范围.仅仅是绕圆心一周,就已经和源阻抗相差了十万八千里.那么到更高的微波频段的微带线匹配就更无从下手了.
LS所说的帖子我以前就看过,感觉分析的很有意思,也赞同相应的结论.但是反射系数圆能够绕到圆心,反射系数为0是以传输线为无限长为前提的.并且仅仅是讨论的无损而已.至于是否均匀,我也还没有仔细分析,所以不敢下结论.其实该结论也是很容易理解的,其实可以等效为两端无耗传输线上串接一个无穷大的衰减器.当然这样就不能看到延信号线上内旋的曲线而已.
另外LS如果了解半波长的传输线如何做反相或者是收发开关用,可以简单的介绍一下原理.仅仅扔出一本书,然后大家再去证伪,感觉甚是无趣.不过楼主说的书,以及提到的相关章节,我会去看,或许会同意你的结论.

jupitorcuu

以下是引用iamhome在2009-6-23 19:18:30的发言：
！


实际上，我的工程经验不丰富，很少见过这种半波长传输线的应用案例。

但是，我在胡树豪那本〈实用射频技术〉的书中有谈及半波长传输线的应用，其中探讨了可以在移相式平衡器中作为反相使用,在雷达中作收发开关使用。具体请参考该书.

顺便说一下,这本书非常不错.

真没想到大家对这个话题有这么多理解，呵呵老实说我6年前就用这样的设计了，最开始也没有各位这么多问题，因为是抄的。后来公司一位仁兄接我手头的案子，在原设计基础上擅自做主把半波长改成随意画的长度（肯定不是四分之一）。开始一直都挺好，后来批量上了，挂了，不是RL不好，就是NF不好。他不知道为何。拿着板子找我来了，我一看就笑了……

射频这东西有时候未必是先有理论再做事情的，我试出来的。另外，看得出效果看不出效果跟你应用有很大关系，比如，批量大小，一周生产100个，1000个，1万个目标都不一样，还有要求，有时候宽带频响很苛刻，一点margin就能带来1％的yield改善。这东西是个辅助因素，其它因素都稳定情况下，就能看到效果，比如某个接头的批次一致性很差，再怎么画也没用。
还是从实践来吧，没必要掰吃这个到底管用不管用，有机会自己试下就知道了。随便画1两块PCB是说明不了问题的。

另外传输线，我基本上认为在一块板子同层上还是均匀的，就是个等阻抗圆，说不是的都是学物理的，不是做工程的，呵呵。

yellowtoot

以下是引用jupitorcuu在2009-6-24 9:19:45的发言：
.

真没想到大家对这个话题有这么多理解，呵呵老实说我6年前就用这样的设计了，最开始也没有各位这么多问题，因为是抄的。后来公司一位仁兄接我手头的案子，在原设计基础上擅自做主把半波长改成随意画的长度（肯定不是四分之一）。开始一直都挺好，后来批量上了，挂了，不是RL不好，就是NF不好。他不知道为何。拿着板子找我来了，我一看就笑了……


另外传输线，我基本上认为在一块板子同层上还是均匀的，就是个等阻抗圆，说不是的都是学物理的，不是做工程的，呵呵。

坏笑，典型的 :)

这里是二分之一波长，转一圈的那种，所以肯定不是四分之一 * _^

iamhome

以下是引用boming在2009-6-23 21:05:54的发言：
我们所讨论的是实际的微波传输线,既然是实际的就必然存在损耗,而在Smith Chart上进行旋转360度然后回到源端点是以传输线为无耗传输线,且是均匀传输线(特征阻抗处处相同)的假设为前提的.
所以,从这个角度看,lamda/2的作用是阻抗转换器的解释,显然是错误的,因为旋转360度之后,根本就无法回到源端阻抗点.[/COLOR]
既然可以做这样的假设,其结论对实际的工程肯定要有指导意义.其实问题归结到我们讨论的这段半波长的传输线是否可以看作均匀无耗传输线的问题.LS所说的传输线不是均匀的,是有损耗的,我想这个结论大家都能够接受,但是不能把这种影响妖魔化,以至于仅仅半个波长就远远超出了我们可以分析的范围.仅仅是绕圆心一周,就已经和源阻抗相差了十万八千里.那么到更高的微波频段的微带线匹配就更无从下手了.
LS所说的帖子我以前就看过,感觉分析的很有意思,也赞同相应的结论.但是反射系数圆能够绕到圆心,反射系数为0是以传输线为无限长为前提的.并且仅仅是讨论的无损而已.至于是否均匀,我也还没有仔细分析,所以不敢下结论.其实该结论也是很容易理解的,其实可以等效为两端无耗传输线上串接一个无穷大的衰减器.当然这样就不能看到延信号线上内旋的曲线而已.
另外LS如果了解半波长的传输线如何做反相或者是收发开关用,可以简单的介绍一下原理.仅仅扔出一本书,然后大家再去证伪,感觉甚是无趣.不过楼主说的书,以及提到的相关章节,我会去看,或许会同意你的结论.

这位仁兄，实际上我对这个半波长的走线起初是不理解，但是后来一听大家这么一解释，自己又细细想了一下这个问题，感觉还是有些解释不通，因为在我看来实际的传输线就是非理想的，存在损耗的，尤其是PCB上的走线，介质分布不可能处处都是一样的，更何况铜本身还存在损耗。

可能有些武断，轻易做出判断，如有冒犯，还请多多谅解！

iamhome

以下是引用jupitorcuu在2009-6-24 9:19:45的发言：
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真没想到大家对这个话题有这么多理解，呵呵老实说我6年前就用这样的设计了，最开始也没有各位这么多问题，因为是抄的。后来公司一位仁兄接我手头的案子，在原设计基础上擅自做主把半波长改成随意画的长度（肯定不是四分之一）。开始一直都挺好，后来批量上了，挂了，不是RL不好，就是NF不好。他不知道为何。拿着板子找我来了，我一看就笑了……

射频这东西有时候未必是先有理论再做事情的，我试出来的。另外，看得出效果看不出效果跟你应用有很大关系，比如，批量大小，一周生产100个，1000个，1万个目标都不一样，还有要求，有时候宽带频响很苛刻，一点margin就能带来1％的yield改善。这东西是个辅助因素，其它因素都稳定情况下，就能看到效果，比如某个接头的批次一致性很差，再怎么画也没用。
还是从实践来吧，没必要掰吃这个到底管用不管用，有机会自己试下就知道了。随便画1两块PCB是说明不了问题的。

另外传输线，我基本上认为在一块板子同层上还是均匀的，就是个等阻抗圆，说不是的都是学物理的，不是做工程的，呵呵。

这位仁兄,

如您一开始能把这个图中半波长的设计说的清除一些,可能也不会引起我理解到别处去.
但是我也不认为我关于实际传输线的理解是错误的.这涉及到具体的工作频段的传输线和实际的PCB板材损耗.

射频这东西有时候未必是先有理论再做事情的[/COLOR]

您的这个观点,我赞同.但是如果没有理论基础的话,也只能是瞎搞,起码也应该知道如何做.

您说的这种半波长的走线设计可以提高yield,由于我没有尝试过,天生又比较愚钝,所以还是不能理解其中的奥妙.而且您又说这个仅仅是辅助因素,所以就更加感觉有些疑惑了.只有在以后的工作中慢慢体验其中的道理了/

再者您也不能通过这样一个问题就断定别人是学物理还是做工程的,诚然您的工作经历比我资深,我也就是刚刚开始学习做工程,仅仅半年有余,也是边学边做,如同其他人一样,碰到了很多困难,所以还需要您以后多多指点,少一些打击啊!

希望您不要认为我是和您在吵架,呵呵...

yellowtoot

有什么观点都可以说,

没人会觉得吵架,

只是你先前动辙参照**书, 给人一种盛气凌人,不愿多与我们废话的高姿态感觉.[em03]

lingyunyi

受教受教。。。。

不过还是很赞楼主能提出这么细节的问题，完全是有心人才能提出啊。。。值得敬佩[em04][em04]

iamhome

以下是引用yellowtoot在2009-6-24 22:03:38的发言：
有什么观点都可以说,

没人会觉得吵架,

只是你先前动辙参照**书, 给人一种盛气凌人,不愿多与我们废话的高姿态感觉.[em03]

楼主批评的及时。

确实不应该动辄“希腊”，只是我提出我的一种个人见解而已，或许给人不好的印象和感受。

说实话，我自己是半道学的射频技术，没有老师带，完全靠自己摸索，加之经验不丰富，所以也只能用自己平时看的参考书来支持自己的见解和主张了。

以后还希望您多指点啊。

这个问题的讨论，我认为还是很有意义的。

既然这个设计最早是参考别人的，我想我们借鉴任何东西都应该消化，知其然，还要知其所以然。惟有如此，才能提高和进步。这才是最关键的。