如何從設(shè)計(jì)輕松過渡到制造
針對(duì)射頻和微波頻率有幾種探測(cè)解決方案,一種行之有效的解決方案是利用寬帶同軸探針。同軸探針,如圖所示的Everett Charles K- 50L,具有SMA連接器,便于連接至頻譜分析儀或功率計(jì)。雖然探針和探針焊盤墊可用于許多情況,但射頻工程師通常不愿意使用探針墊片,因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)產(chǎn) 生破壞性電容,降低電路的性能。一個(gè)常見的解決方法是根據(jù)實(shí)際的電路板印制線來設(shè)計(jì)探針墊片。例如,設(shè)計(jì)者如果知道之后會(huì)用到RF探針,就可以針對(duì)這種探 針進(jìn)行電路板的幾何形狀(例如印制線寬和接地層間距)設(shè)計(jì),而無需特定幾何形狀的焊盤墊。在某些情況下,可以使用表面組裝元件焊盤作為探針墊,從而讓工程 師能夠在元器件拆除的情況下通過匹配的接口探測(cè)電路。
圖1. Everett Charles同軸探針的原理圖。
另一種適用于驗(yàn)證和生產(chǎn)測(cè)試的有效解決方案是使用帶有集成開關(guān)的同軸連接器。 在該方法中,單刀雙擲開關(guān)通過連接探針的機(jī)械作用進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此,當(dāng)探針未連接時(shí),該開關(guān)自動(dòng)連線至一個(gè)接線端,探針接合時(shí),則連接至另一個(gè)接線端。這一 集成的連接器/開關(guān)探針最初是針對(duì)手機(jī)行業(yè)而設(shè)計(jì),用于斷開天線,以通過連接器來測(cè)量RF功率?,F(xiàn)在,射頻工程師有了各種頻率在12 GHz及以上的高性能設(shè)備可供選擇。
最佳電路布局實(shí)踐
可制造性設(shè)計(jì)中一個(gè)重要卻往往被忽 視的因素是關(guān)鍵電路的隔離,如圖2所示的典型接收器的結(jié)構(gòu)圖。為了充分確定單個(gè)元器件的性能,設(shè)計(jì)人員必須能夠?qū)⒎糯笃骱突祛l器隔離開以及將混頻器與本地 振蕩器隔離開。如果合成器沒有通過任何接口直接連接到混頻器來隔離放大器和混頻器,會(huì)使合成器潛在故障問題的排查變得更加困難。通過將這些接口分離以及單 獨(dú)測(cè)試每個(gè)部分,工程師可以使用更復(fù)雜的元器件來準(zhǔn)確地進(jìn)行故障排除。分離重要接口有若干個(gè)種方法。其中一種方法是通過物理方式來隔開每個(gè)子組件的布局, 然后通過SMA等同軸連接器來連接它們。但是,SMA連接器往往會(huì)增加設(shè)計(jì)尺寸和成本。集成開關(guān)/連接器組件(例如以上所述的組件)提供了一個(gè)很好的解決 方案,因?yàn)樗鼈兡軌蚝芎玫剡B接放大器、混頻器和本地振蕩器,而幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何插入損耗。
圖2. 典型的收發(fā)儀架構(gòu)。
通過可復(fù)用測(cè)試代碼來關(guān)聯(lián)測(cè)量數(shù)據(jù)
測(cè)試工程師經(jīng)常面臨的另一個(gè)問題是將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與驗(yàn)證測(cè)試過程中獲得的測(cè)量結(jié)果關(guān)聯(lián)起來。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)之所以困難有幾個(gè)原因,包括不同測(cè)試設(shè)備的使用、測(cè)試夾具的影響以及物理環(huán)境的改變。其中最容易解決的一個(gè)問題是驗(yàn)證和工程生產(chǎn)測(cè)試使用不同測(cè)量算法造成的誤差。
一 般來說,研發(fā)小組通常需要擁有性能非常高的設(shè)備才能確保儀器的規(guī)格限制不會(huì)影響驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果。而大規(guī)模生產(chǎn)作業(yè)所需的大量儀器而通常需要生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備的成 本能夠最優(yōu)化。然而,由于驗(yàn)證測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試的需求不同,企業(yè)往往使用完全不同的測(cè)試設(shè)備–因而導(dǎo)致了測(cè)量數(shù)據(jù)無法關(guān)聯(lián)等問題,另外還需要工程師花費(fèi)額外的精力去編寫測(cè)試軟件。
由于測(cè)量算法之間的不同會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的差異,提高驗(yàn)證和生產(chǎn)測(cè)試相關(guān)性的一個(gè)最簡單步驟是確保所有測(cè)量使用的是相同的測(cè)量算法。工程師可以通過一些方法來確保算法的標(biāo)準(zhǔn)化,如:
• 使用運(yùn)行于PC(或PXI系統(tǒng))而不是測(cè)試儀器上的軟件算法;
• 在驗(yàn)證測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試使用中類似的測(cè)試設(shè)備(同一供應(yīng)商);• 使用業(yè)界定義的測(cè)量,如根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義的測(cè)量。
其中,確保測(cè)量算法標(biāo)準(zhǔn)化最簡單的方法是在產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)階段使用來自同一供應(yīng)商的儀器。該方法還可幫助工程師在生產(chǎn)測(cè)試階段更輕松地利用用于驗(yàn)證測(cè)試的測(cè)試代碼。
評(píng)論