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慧智微射频问答群问答汇总·第122期

Time:2026年07月31日 Read:58 评论:0

期精彩问答投票结果公示


Cascode结构CMOS PA如何优化输出S22性能?投票占比:38%

 本期纪念品:慧智微2026版射频鼠标垫


欢迎对本的精彩回答投票,我们将对最精彩的回答送上小小的礼物。以表示对作者无私技术奉献的感谢。


本文中回答均由各位射频从业者们自发讨论回复,回答之中不免有错误疏漏,也欢迎大家批评指正。


01

CMOS PA 的 OIP3 远低于 OP1dB 该怎么优化?


Q:请教下大佬们,CMOS PA的OIP3要怎么优化?我仿了一个PA,OP1dB=14dBm,但是OIP3只有4.5dBm,差的有点过分。



A:multigate那个技术好像对ip3不错。


A:mgtr是吧?但感觉对稳定性有所考验。


Q:好嘞,我试下mgtr看看。


A:有中和电容稳定性基本不是问题。


A:有可能是ampm的问题,mgtr总感觉很玄学,是不是纯扫偏置扫出来一个比较好的。


A:对就是偏置这个不就是三阶系数问题吗,还能和ampm对应吗?


A:三阶系数通常是个复数,虚部就对应,ampm。


A:原来如此。


A:还是一个evm的概念,一个方面是am,一个方面是pm。


A:我感觉其实这几套线性度指标应该某种方向上是一致的,只不过根据不同应用用不同的指标方便。


Q:有可能是ampm的问题”  感觉可能是,这个调的时候没注意pm,刚看了下AMPM有20°。MGTR我扫描没跑出来这种two-device的曲线,但是加上去之后OIP3是有明显改善。



A:ampm主要调输入输出负载,输入端不能共轭匹配,要有意识拉偏

输出阻抗看ampm是压缩还是扩张,压缩就把F0load调容性,2f0 load调感谢,扩张就反过来调,图里这个怎么算的?


Q:gm3我是按这个弄得,扫描Vgs,然后Id求导

  https://blog.csdn.net/Clara_D/article/details/120085176?spm=1001.2014.3001.5506



感谢大佬,我仿真的时候也是发现共轭AMPM比较烂。


A:为啥输入不能做共轭?


A:共轭的地方对输入电容变化很敏感,相位在谐振点变化剧烈,输入功率加大等效输入电容会变化,造成ampm。


Q:之前看到这篇化合物的论文,说是总的相位失真是由输入电导、输入电容以及输出电导的变化量引起的。


A:本质上是管子的结电容在不同电压下的的容值不同,输入功率变化时结电容上的平均电压变化,导致平均容值变化,就会引起相位变化,所以有一个简单的办法就是在输入并一个pmos去补偿nmos的结电容变化。


A:确实 这个和multigate思路有点类似 “所以有一个简单的办法就是在输入并一个pmos去补偿nmos的结电容变化”  ,也是用一个相反变化的并联去补。


A:相位能补,pmos也能增强am-am吗?


A:amam主要靠偏置补,fet器件amam天生是压缩的,要靠bias动态调整偏置,把增益扩张起来,这样后面会有一个IM3的甜点。参考这篇文章:再探有源偏置



A“ 相位能补,pmos也能增强am-am吗”?  好像pmos那个三阶特性是和NMOS相反的,有一些提高oip3的lna就用的互补gm结构。


A就是反相器是吧?



A其实是,反相器在模拟rf里很好用,电流复用+线性度提升。


02

带宽指标和带内 2dB 波动是一回事吗?平坦度该怎么定义?


Q:你们有没有遇到过带宽有个要求,然后又来个带内带内起伏2dB,那这个带宽应该用2dB来卡吗?


A:这与带宽是两个概念,2dB这是带内增益平坦度指标。


Q:那平坦度怎么看呢 如果就是个二次函数那样的平缓的,这个起伏算3dB还是怎么算?


A:这个一般会给定是多宽的带宽内。


Q:关键是没给。


A:最大最小呗,ripple(s(2,1)。


Q:一般是瞬时带宽内更窄的一个带宽要求平坦度吧,这指标也没写,我都不知道怎么写验证方法合格判据。


A:带内波动,一般滤波器的指标会有要求。在通带带宽内,最大值和最小值之差。也有一些是在某个小带宽内波动不大于多少,比如任意5M,不大于0.2dBpp。


Q:那这种一般就没有3dB带宽指标了。


A:saw和baw一般是先给定带宽。比如通带5000MHz-5200MHz,要求插损<2dB,带内波动<1dB。


Q:对这种就很明确 我们这个指标给的太模糊了 一看就不是真做这个的。


A:按你说的,他应该是要求这个通带内波动小于2dB,至于带内插损你得问问客户。


A :功放偶尔有这个要求吧,或者lna也会有,有的也会要求正斜率,很正常

“也有一些是在某个小带宽内波动不大于多少,比如任意5M,不大于0.2dBpp” 功放一般是这个要求,对增益波动的要求,In-band ripple,Over x MHz BW :1dBpp。


A : “这指标也没写,我都不知道怎么写验证方法合格判据”  一般是在3db以内的波动吧,3db带宽以内的最大波动。


Q:你这种说法那3dB是不是也叫波动。


A:就是除了3db那里的中间,一般做得好肯定是中间波动小然后两边直接下去3dB。


Q:ok。


A:3dB是卡通带上下限的,波动是通带内插损最大值和最小值之差 ,除非你的整个带内插损很大,大于3dB。



类似于这样:



03

TR 模块发射链路无功率输出,是不是功放管子坏了?


Q:想请教各位大佬一个问题  有一个tr模块发射链路没有任何功率输出,把末级功放断开,点测前面的驱放信号是正常出的,连通之后就没有输出,量功放的栅压和漏压都是正常的  然后对地阻抗也是正常的  功放的静态电流60mA 之前有个功放芯片也是60mA但是改变栅压之后电流就上来了,改变这个的栅压就没有啥变化,这个会不会是功放器件坏了?


A:大功放的静态电流都对?负压电流静态多大?


Q:负压静态电流量不了,这个静态电流是28V上电之后显示的电流,流进功放管子的负压正压都量过没问题。


A:那大概率是坏了 能飞线外拉看一下 你板子调试预留了吧,28v换算过去看电流的话不太明显。


Q:没有留  这是上个离职的人做的板子,这会六个板子 6个问题。


A:你这个是28v是整个板子的外部供电 中间有DCDC和LDO?还是功放是氮化镓的?


Q:28V单给功放供电,负压是外接5V给 。


A:外接电源看不了电流?


Q:这个5V是给很多器件供电  看不出来供给功放的电流是多少。


A:5v上电和其他器件挂在一起? 也没有单独的使能电路吗 ?那这感觉不容易看了  换个功放焊接看一看吧。


Q:没有留单独的使能,其实这个功放后级还有个环形器和开关  。


A:你这个是收发一体的 TDD?


Q:是的。


A:但是大概率你那样调的话 前级变化 后级不变的话 应该是功放挂了。


Q:感觉这个开关和环形器应该不是那么容易坏掉。


A:还有一个办法 你把接收打开给功率 ,看看发射通道底噪有抬升不,不抬升的话估计发射挂了,开关 环形耦合器这些无源基本不会有问题,不放心你可以把发射后段滤波器的电阻去掉 然后焊一个开口线测一下s21。你这个不会是做手机直连的吧。


Q:想直接换管子了。


A:换管子最快了 我建议你直接换管子吧 十有八九管子挂了。


Q:主要是这个管子他的静态电流不随这个栅压变化 我就感觉他坏了。


A:换吧。


A:推功率,电流不变不就是功放坏了。


Q:都显示不出来功率。


A:输入,有功率进PA, 漏极电流应该会变化挺大?


Q:增加输入功率 输出没变化  电流也上不去。


A:看看能不能夹断导通。


Q:上负压之后量漏压对地阻抗吗?感觉这个管子确实是坏了。


A:直接替换,简单 不用费时费力。


Q:管子很贵,还不知道为啥坏了,6个板子电路都是一样的 也有时序逻辑控制


A:有单独看你这个功放嘛?单独飞线用数字电源供电看。


Q:没有。


A:静态这样有变化么?


Q:我用开口线把功放断掉,点测的,驱放没啥问题,最后把设备都接好 在输出口接了负载  用开口线点了整个链路 信号到功放前级还有  过了功放就没了。


A:那应该是功放寄了,不放心看看功放后面的隔离器和开关。


Q:无源的东西 我感觉很难坏掉,虽然也有可能,但是这个静态电流怎么都上不去 这个就有问题,如果是后级开关有坏的,那加功率电流应该会上去。


A:是的,静态不变 大概率是功放坏了。


Q:这也没办法寄回去做失效分析。


A:管子拆不掉吗?

Q:可以  就是麻烦点。


04

脉冲测试时功率计 trace 出现爬沿现象是什么原因?


Q:有人测试遇到过功率计观测trace发现爬沿现象吗,是个5w功率放大器,输出匹配带串并开关,脉冲测试,10%占空比。





A:调的栅极还是漏级?


Q:漏级,栅漏波形都用示波器看了,正常。


A:漏级加储能电容了吗?


Q:漏调板上加了,到芯片漏级端只有100pf 1000pf。


A:开关干路电压被拉偏了吧。


Q:排查过,开关供电无电流,电压正常。


A:看下漏电波形。


Q:解决了各位,感谢各位,开关参考地的问题。


A:这种开关最好在干路上拉个大电阻到地。


Q:是的  经验老道!


05

EMX 仿真中探针扎 pad 中间,端口该怎么加才准确?


Q:请教一下大家,我用EMX仿真加端口是置于pad边缘,但实际测试中我们用探针扎在pad中间,等价于我们有一半的pad是以开路短节线的形式并联在信号传输线上,那么这种EMX怎么去加端口呢,因为在60-80GHz影响还挺大的。


A:internal label,或者用pin。


Q:内部端口咋加的,没有加过。


A:advance option里面可以加。


Q:哦哦,先在pad中间加pin,然后internal label加上pin名,那个size需要设置吗?


A:internal label的话不用pin,直接将label放到pad中间就行,size可以随便,你也可以看看你的针多大就设多大。


Q:哦哦,好的,感谢感谢明天我上班看一下。


06

EMX 仿真用 label pin 和 cadence pin 结果有差别吗?


Q:想请问下,label pin和cadence pin仿的结果会有差吗?


A:用cadence pin。


Q:label pin和cadence pin是啥意思?一个label层一个drawing层?就是emx打pin是最好是用pin层/label层/txt层来打还是直接drawing层呢?


A:用的层不影响,你去看proc文件,是用+把这几个gds number都包括了,都识别成金属。


Q:这种吗?




A:是的,design rule有写gds number对应金属层的drwaing,pin。


对 就是把这几个层全识别成对应metal。


A:理论上不大,label是边缘激励 pin是按照你打的形状激励,internal label就是按照label的中心点的矩形还是圆形来激励。


Q:噢噢  好滴!

07

功放输入 770M 出现 385M 半频杂散是怎么来的?


Q:大佬们,我的功放输入信号770M,给信号后385M有个信号,这是怎么来的,385m的信号是770m的一半。


A:半频杂散,推荐看看这篇:



Q:好的,调整栅极电阻可以改善吗?


A:不一定。


Q:那还是功放输入输出外围匹配电路的影响哇。只能调匹配。


A:调半频的阻抗。


Q:之前没遇到过这个问题,半频阻抗咋调?


A:奇模电阻。


半频震荡的根本应该还是本身在基频就不稳定了。


如果是电路的本身有个 f/2 的谐振,不输入 RF 也会出现这个谐振量吧。


一般不会。


应该是相位不平衡啥的吧,这个半频,一般只会在输入rf的时候出现的,书上虽然这么写的,事实上,单端就会出现。半频阻抗咋调?”  级间供电电感和旁路电路调一调。


大信号不稳定,半频的热噪声被基频混回来,这个环路满足正反馈条件就会产生杂散。


旁路电路在基波短路,但是在半频是容性,会和级间电感谐振,从而短路半频信号。试试,但最终还是建议看看设计上的问题。


“书上虽然这么写的,事实上,单端就会出现,” 会不会是偏置滤波不干净然后和基波作用了,所以一般偏置是不是考虑用一大一下两个电容好一点?


Q:“ 这个半频,一般只会在输入rf的时候出现的  对。加了100p   1000p,加大功放开启时间就不够了。


A:最近刚好遇到这个问题,解决了。


Q:感谢大佬们解答!


08

85M 点频信号出现 7.3M 差频震荡是什么原因?


Q:各位群友,我们在调试射频功放的时候,加85M的点频信号,会出现这种频谱,想问一问这种差频信号有可能是哪来的呀,找了一圈也没什么进展。85M信号是脉冲信号。



A:公用通讯频段?对讲机的VHF。


PA关掉的时候7.3M有东西吗?没有的话就是7.3M震荡了吧,也可能是别的频率点震荡了。


Q:您是指关掉射频吗,只加直流。


A:就是直流也关掉什么都没有的时候,如果是干净的就说明PA震荡了吧。


Q:加95M大概是这个样子。



只加了直流大概频谱是这个样子。



A:我感觉应该是震荡了。


Q:对,我们判断也是震荡了,但是7点几M的震荡也不知道是哪里来了,我们有同样的另外几台功放,就没有这个情况。


A:那就不清楚了而且如果你是点频的话这个频谱展宽得也挺厉害的。


Q:我们的功放是一个宽带功放,也挺难调的,带宽是80多M到100多M。


A:可以先排除是不是电源引起的,外供电直接给PA。


A:都是FM广播


Q:好的,我看一看。


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