手机射频电路设计的差分散射参数测验(一)

对手机射频(RF)电路规划，本文以对声表滤波器的测验为例探讨了以下三个问题：怎么用单端矢量网络分析仪测量差分网络的散射参数；差分网络到单端网络转化时的共模搅扰问题；双端网络双共轭匹配问题。

在规划手机的射频电路时，常会遇到带有差分端口的低噪声放大器、混频器、声表滤波器等。图1是TD-SCDMA手机射频接纳电路，其间MAX2392的低噪声放大器输出是单端的，而MAX2392的混频器输入是差分方式的，低噪声放大器与混频器之间是一个单端到差分方式的声表滤波器和必要的匹配网络，在规划该匹配网络时，需求知道混频器输入端差分散射参数和声表的散射参数，一般网络分析仪都不是差分型的。下面以对声表(SAW)的测验为例来阐明怎么测验差分散射参数。

物理三端口散射参数

在规划该手机的射频电路时，咱们选用的是Epcos公司的LH46B声表面波滤波器，Epcos公司供给了一块评价板，如图2所示，端口1为单端型输入端口，端口2、3组成差分型输出端口。在评价该器材时，先将其视为一般的三端口网络，用一般的矢量网络分析仪很简单测得其三端口散射参数，详细进程如下：

1. 端口3接匹配负载，用网络分析仪测端口1、2的双端散射参数，记为SA；
2. 端口2接匹配负载，用网络分析仪测端口1、3的双端散射参数，记为SB；
3. 端口1接匹配负载，用网络分析仪测端口2、3的双端散射参数，记为SC；
4. 物理三端口网络散射参数ST为等式(1)所示：

一般来说，差分端口并不是抱负的，经过研讨上面得到的物理三端口网络散射参数ST会发现：

抱负情况下，端口1加一点频鼓励信号，在端口2与端口3应得到巨细持平，相位差180度的信号，也就是说在端口2与端口3上得到一个差分信号，实际上在端口2与端口3上还存在着巨细与相位都持平的信号，即共模信号。若将差模信号看作一个端口，共模信号看作一个端口，再加上本来的端口1，这样就组成了一个新的三端口网络，称为方式三端口网络。

方式三端口网络散射参数

现在的问题是该怎么由物理三端口网络的散射参数导出方式三端口网络的散射参数。声表器材归于无源网络，且不含有各向异性介质资料，其散射参数必定是互易的，就是说物理三端口网络仅有6个独立参数。差模与共模信号仅仅端口2与端口3信号的线性组合，所以方式3端口网络的散射参数也必定是互易的，即只要6个独立参数(E3)。调查图3能够看到端口1在两种散射参数信号流图中未变，故：

SM22是反映有端口1来激起出差模信号才能的参数，依据差模信号的界说，它应是ST12与ST13的差，考虑到差模端口等效为将端口2与端口3串接起来，故其此刻特征阻抗已是本来两倍。假定端口2信号的相位为差模信号相位，这样能够得到

SM33是反映有端口1来激起出共模信号才能的参数，依据共模信号的界说，它应是ST12与ST13和的一半，考虑到共模端口等效为将端口2与端口3并接起来，故其此刻特征阻抗已是本来一半，这样能够得到：

SM22，SM32别离是反映端口2与端口3在等幅反相信号鼓励时，在反射波中发生差模重量与共模重量才能的一个量，将物理三端口网络的端口1接匹配负载，端口2加鼓励信号：

端口3加鼓励信号：

这两个鼓励信号合起来等效为在差模端口加鼓励信号：

现在别离核算端口2与端口3反射波中差模与共模信号成分，它们在数值上应别离等于SM22，SM32，值别离是等式(4)、(5)所示。

SM33是反映端口2与端口3在等幅同相信号鼓励时，在反射波中发生共模重量才能的一个量，将物理三端口网络的端口1接匹配负载，端口2与端口3一起加鼓励信号：

这两个鼓励信号合起来等效为在共模端口加鼓励信号：

现在来核算端口2与端口3反射波中共模信号成分，它在数值上应等于SM33。

其值见等式(6)：

归纳等式(2)至等式(6)，能够得到完好的方式三端口网络散射参数，收拾后得到等式(7)：

需求特别注意的是此处得到的该散射参数各端口并不是使用一致的特征阻抗作归一化，假定端口1的特征阻抗为Zo，则端口2(差模信号端口)为2 Zo，端口3(共模信号端口)为Zo/2。

共模按捺比

MAX2392是一个零中频的射频接纳机，为处理本振信号的走漏问题，MAXIM 公司采用了差分方式的混频器，从图1看到当共模方式的本振信号有混频器输入端走漏出来时，声表会对此发生按捺(此处回避了匹配网络的影响)，这儿能够界说共模按捺比如下：

该共模按捺比反映了走漏到天线端口的本振信号巨细，该共模按捺比越大越好。研讨图3所示的散射参数信号流图，咱们发现还有别的一种共模到差模的转化方式：

该共模按捺比好坏与直流偏移量有关。本振信号经过空间辐射等途径耦合到LH46B 差分端口应是共模信号，该共模信号经LH46B反射后发生的差模信号会直接加到混频器输入端，从而与本振自混频发生直流。该共模按捺比越大越好。