53일, 18분 - Togotech

"DG60KE0 SAW RF필터"의 두 판 사이의 차이

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<li> [[DG60KE0 SAW RF필터]] - 이 페이지
 
<li> [[DG60KE0 SAW RF필터]] - 이 페이지
 +
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 +
<li> [[DG60KE0 매칭]]
 +
<li> [[DG60KE0 온도특성]]
 +
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</ol>
 
</ol>
 
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<ol>
 
<li>2.0x2.0mm LCC 패키지
 
<li>2.0x2.0mm LCC 패키지
 +
<li>전기적 특성, 사용온도범위 -30'C ~ +85'C
 +
<ol>
 +
<li>통과대역 1930~1990MHz, 삽입손실 4.0dB max
 +
<li>저주파대역감쇠: 1830~1910MHz, 10dB
 +
<li>고주파대역감쇠: 2030~2070MHz, 25dB
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>사진
+
</ol>
 +
<li>이 상태에서 모든 측정을 함
 
<gallery>
 
<gallery>
 
image:filter_test04_001.jpg
 
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</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li> [[E5071C로 필터 매칭하기]]
+
<li>통과대역 임피던스 측정
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>매칭을 하는 이유
+
<li>임피던스를 수치화하자.
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>통과대역 파형곡선이 대칭으로 나와야, 필터 C값(=임피던스)에 따른 중심주파수, 대역폭 변화를 정확히 제어할 수 있다.
+
<li>S11의 R+jX를 측정해보자.
 +
<li>port extension을 한 후, 매칭off와 on 상태에서
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>현 매칭상태
+
<li>엑셀 파일
 +
<ol>
 +
<li>R에서
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:filter_test04_005.png | S11, S22. 비대칭 임피던스 특성을 보인다.
+
image:filter_test04_024_001.png | matching OFF와 ON 비교
−
image:filter_test04_006.png | S11, S22, 리플특성(high band에서 손실이 크다.)
+
image:filter_test04_024_001_001.png | matching OFF, 면적=561
 +
image:filter_test04_024_001_002.png | matching ON, 면적=468
 
</gallery>
 
</gallery>
−
<li>Fixture Simuation으로, (특히 high band 특성을 개선하여) 통과대역이 좌우대칭이 되도록 매칭 하였다.
+
<li>X에서
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:filter_test04_007.png | 스미스챠트 및 리플 그래프
+
image:filter_test04_024_002.png | matching off와 on 비교
 +
image:filter_test04_024_002_001.png | matching OFF, (+면적)+(-면적)=-563
 +
image:filter_test04_024_002_002.png | matching ON, (+면적)+(-면적)=-34
 
</gallery>
 
</gallery>
−
<li>S11만 Fixture Simuation을 매칭했을 때 그래프
+
</ol>
 +
<li>면적(1930~1990MHz, Δf=300kHz에서 X값 합)을 계산해보면 아래와 같다.
 +
<ol>
 +
<li>R성분: 얼마나 50에 가깝냐?
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>동영상
+
<li>matching off = 561ΩMHz
−
<ol> SeriesL-ShuntC 회로에서 C값 변화 -2.0~1.9pF에 따라 ShuntC-SeriesL 회로에서 C 및 L 값 변화에 따라
+
<li>matching on = 468ΩMHz
 
</ol>
 
</ol>
 +
<li>X성분: 얼마나 0에 가깝냐?
 +
<ol>
 +
<li>matching off = -563ΩMHz (C성분이다.)
 +
<li>matching on = -34ΩMHz (C성분이다.)
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>매칭 전후 이득 변화
+
<li>|Z| 로 계산하면
−
<ol>
 
−
<li>그래프
 
−
<gallery>
 
−
image:filter_test04_008.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>수치
 
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>1930MHz -1.85dB => -1.91dB, 0.06dB 하락
+
<li>matching off = 794ΩMHz
−
<li>1960MHz -0.99dB => -0.90dB, 0.09dB 상승
+
<li>matching on = 469ΩMHz
−
<li>1990MHz -3.25dB => -2.58dB, 0.67dB 상승 (high band를 개선하였다.)
 
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>주파수 여유율 계산을 위한 그래프
+
<li>LC 매칭으로 여러 파형을 만들어서, 예쁜 파형을 찾아보니
 
<ol>
 
<ol>
 +
<li>여러 파형을 만들어내는 동영상
 +
<ol>
 +
</ol>
 +
<li>파형에 따른 R,X,Z 계산 엑셀 파일 - sheet2
 
<li>그래프
 
<li>그래프
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:filter_test04_009.png | 매칭전
+
image:filter_test04_024_005.png | R
−
image:filter_test04_010.png | 매칭후
+
image:filter_test04_024_006.png | X
 +
image:filter_test04_024_007.png | |Z|
 +
</gallery>
 +
<li>예쁜 그래프라고 판단된 파형(포트1, 2 매칭값 shuntC=0.5pF, seriesL=1.7nH)
 +
<gallery>
 +
image:filter_test04_024_004.png
 
</gallery>
 
</gallery>
−
<li>마커 1,2,3,4 여유율
 
−
<ol>
 
−
<li>매칭전, -4dB 대역폭은 (1994.30 - 1918.86) = 75.44MHz, 60MHz 통과대역폭을 빼면 여유율은 15.44MHz
 
−
<ol>
 
−
<li>1지점: 1913.05MHz - 1910MHz =  3.05MHz
 
−
<li>2지점: 1918.86MHz - 1930MHz = 11.14MHz
 
−
<li>3지점: 1994.30MHz - 1990MHz =  4.30MHz
 
−
<li>4지점: 2012.61MHz - 2030MHz = 17.39MHz
 
−
</ol>
 
−
<li>매칭후, -4dB 대역폭은 (1996.58 - 1919.87) = 76.71MHz, 60MHz 통과대역폭을 빼면 여유율은 16.71MHz
 
−
<ol>
 
−
<li>1지점: 1914.05MHz - 1910MHz =  4.05MHz
 
−
<li>2지점: 1919.87MHz - 1930MHz = 10.13MHz
 
−
<li>3지점: 1996.58MHz - 1990MHz =  6.58MHz
 
−
<li>4지점: 2013.64MHz - 2030MHz = 16.36MHz
 
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>매칭 전후 결론: 주파수 여유율을 약 8% 개선하였다.
 
 
</ol>
 
</ol>
−
</ol>
+
<li> [[DG60KE0 매칭]]
−
</ol>
+
<li>중심주파수 이동에 따른 주파수 여율을 계산하기 위해, (냉각, 가열로 중심주파수를 이동시키면서) 100번 측정
−
<li>냉각, 가열하면서 100번 측정 ,
 
 
<ol>
 
<ol>
 
<li>가열 및 냉각 방법
 
<li>가열 및 냉각 방법
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<li>냉각: [[냉매]], Electrolube FRE Freezer Spray를 PCB 뒷면에 뿌려서
 
<li>냉각: [[냉매]], Electrolube FRE Freezer Spray를 PCB 뒷면에 뿌려서
 
</ol>
 
</ol>
−
<li> [[주파수온도계수]]에 의한 중심주파수 차이가 약 12MHz이다. 12/1960=6100ppm이다. TCF가 -30ppm이라면 약 200도 차이를 발생시킨 것이다.
+
<li>엑셀 파일
 +
<ol>
 +
<li>주파수 여유율 계산을 위한 엑셀
 +
<li>파형 100개 엑셀
 +
</ol>
 +
<li> [[주파수온도계수]]에 의한 중심주파수 차이가 약 12MHz이다. 12/1960=6100ppm이다. TCF가 -39ppm이라면 약 156도 차이를 발생시킨 것이다.
 
<gallery>
 
<gallery>
 
image:filter_test04_013.png
 
image:filter_test04_013.png
144번째 줄: 157번째 줄:
 
image:filter_test04_011_002.png | 고주파이동을 추측. 1953.5~1970.5MHz로 17MHz 여유율
 
image:filter_test04_011_002.png | 고주파이동을 추측. 1953.5~1970.5MHz로 17MHz 여유율
 
</gallery>
 
</gallery>
 +
<li>온도특성을 고려한, (매칭전) 주파수 여유율 그래프
 +
<ol>
 +
<li>설명
 +
<ol>
 +
<li> [[DG60KE0 온도특성]] 실험을 한 후
 +
<li>지점 1,2,3,4 TCF는 -36, -32, -49, -47ppm/'C
 +
<li>지점 1,2,3,4 주파수 확장은 4.126MHz, -3.397MHz, 5.851MHz, -5.248MHz (+는 고주파로 확장, -는 저주파로 확장)
 +
<li>지점 1,2,3,4 규격 주파수는 1910+4.126MHz, 1930-3.397MHz, 1990+5.851MHz, 2030-5.248MHz로 변경해야 한다.
 +
</ol>
 +
<li>그래프
 +
<gallery>
 +
image:filter_test04_011_003.png
 +
image:filter_test04_011_004.png | 주파수여유율이 17MHz에서 8MHz로 줄어들었다.
 +
</gallery>
 +
</ol>
 
<li>매칭후, 주파수 여유율 그래프
 
<li>매칭후, 주파수 여유율 그래프
 
<gallery>
 
<gallery>
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image:filter_test04_012_002.png | 고주파이동을 추측, 1953.5~1971.5MHz로 18MHz 여유율
 
image:filter_test04_012_002.png | 고주파이동을 추측, 1953.5~1971.5MHz로 18MHz 여유율
 
</gallery>
 
</gallery>
 +
</ol>
 +
<li> [[DG60KE0 온도특성]]
 +
<li>측정 NOP에 따라 측정 결과가 달라지는가?, 캘리브레이션 NOP에 따라 달라지는가?
 +
<ol>
 +
<li> [[E5071C NOP]]
 +
</ol>
 +
<li>IF BW에 따라 측정 결과가 달라지는가? (참고로 투고기술 보유 E5071C는 1.5MHz까지 가능하다.)
 +
<ol>
 +
<li> [[E5071C IFBW]]
 +
</ol>
 +
<li>Power(-55dBm~+10dBm)에 따라 측정 결과가 달라지는가?
 +
<ol>
 +
<li> [[E5071C Power]]
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>

2024년 7월 30일 (화) 19:28 기준 최신판

DG60KE0 SAW RF필터

  1. 전자부품
    1. RF측정
      1. 주파수 필터
        1. 교육용 필터
          1. DG60KE0 SAW RF필터 - 이 페이지
            1. DG60KE0 매칭
            2. DG60KE0 온도특성
    2. 참조
      1. SAW-핸드폰RF
  2. DG60KE0(US-PCS Rx필터), Fc=1960MHz, -3dB BW=75MHz
    1. 1930M : 통과대역 Low
    2. 1960M : 중심주파수
    3. 1990M : 통과대역 High
  3. 삼성전기, 2002년 9월에 제품규격서가 발행된 것 으로 추정
    1. 2.0x2.0mm LCC 패키지
    2. 전기적 특성, 사용온도범위 -30'C ~ +85'C
      1. 통과대역 1930~1990MHz, 삽입손실 4.0dB max
      2. 저주파대역감쇠: 1830~1910MHz, 10dB
      3. 고주파대역감쇠: 2030~2070MHz, 25dB
  4. 이 상태에서 모든 측정을 함
    • filter test04 001.jpg
  5. 규격표를 바탕으로 Limits Test
    1. 중심주파수 변동에 따라, 통과되는 여유 주파수를 계산하기 위한 그림을 설명하기 위해서 E5071C 네트워크분석기 화면에 리미트라인을 그렸다.
    2. 리미트 테스트용 테이블 작성법
      • filter test04 002.png
    3. 리미트 라인을 그리면

      • 700MHz~3GHz까지. 빨강은 리미트 라인

      • CENT=1960MHz, SPAN=200MHz 대역에서. 리미트 적용 구간이 3개 나온다.

  6. E5071C 캘리브레이션 오류에 따른 파형 변화
    1. 그래프

      • 통과대역

      • 리플

    2. 그래프 파형 설명
      1. Cal. off
      2. open 중심도체가 부러져 있어, OPEN +7ps delay에 C0=0으로 입력하고 아무것도 연결하지 않고 OPEN캘
      3. open 중심도체가 부러져 있음에도 불구하고, 85033D 표 그대로 사용하고, 아무것도 연결하지 않고 OPEN 캘.
      4. OPEN 37ps C0=0, SHORT 37ps L0=0, LOAD 41ps로 입력한 SMA 캘키트 적용
      5. 부러진 Open 중심도체를 수리한 후, 적당히(?) 정식으로 측정함.
  7. 통과대역 임피던스 측정
    1. 임피던스를 수치화하자.
      1. S11의 R+jX를 측정해보자.
      2. port extension을 한 후, 매칭off와 on 상태에서
    2. 엑셀 파일
      1. R에서

        • matching OFF와 ON 비교

        • matching OFF, 면적=561

        • matching ON, 면적=468

      2. X에서

        • matching off와 on 비교

        • matching OFF, (+면적)+(-면적)=-563

        • matching ON, (+면적)+(-면적)=-34

    3. 면적(1930~1990MHz, Δf=300kHz에서 X값 합)을 계산해보면 아래와 같다.
      1. R성분: 얼마나 50에 가깝냐?
        1. matching off = 561ΩMHz
        2. matching on = 468ΩMHz
      2. X성분: 얼마나 0에 가깝냐?
        1. matching off = -563ΩMHz (C성분이다.)
        2. matching on = -34ΩMHz (C성분이다.)
      3. |Z| 로 계산하면
        1. matching off = 794ΩMHz
        2. matching on = 469ΩMHz
    4. LC 매칭으로 여러 파형을 만들어서, 예쁜 파형을 찾아보니
      1. 여러 파형을 만들어내는 동영상
      2. 파형에 따른 R,X,Z 계산 엑셀 파일 - sheet2
      3. 그래프

        • R

        • X

        • filter test04 024 007.png
      4. 예쁜 그래프라고 판단된 파형(포트1, 2 매칭값 shuntC=0.5pF, seriesL=1.7nH)
        • filter test04 024 004.png
  8. DG60KE0 매칭
  9. 중심주파수 이동에 따른 주파수 여율을 계산하기 위해, (냉각, 가열로 중심주파수를 이동시키면서) 100번 측정
    1. 가열 및 냉각 방법
      1. 가열: 열수축 튜브용 열풍기
      2. 냉각: 냉매, Electrolube FRE Freezer Spray를 PCB 뒷면에 뿌려서
    2. 엑셀 파일
      1. 주파수 여유율 계산을 위한 엑셀
      2. 파형 100개 엑셀
    3. 주파수온도계수에 의한 중심주파수 차이가 약 12MHz이다. 12/1960=6100ppm이다. TCF가 -39ppm이라면 약 156도 차이를 발생시킨 것이다.
      • filter test04 013.png
      • filter test04 013 001.png
    4. 중심주파수에 따른(즉, 온도에 따른-중심주파수가 높으면 온도가 낮다.) 피크이득 및 대역폭 변화

      • (중심주파수가 높아지면)온도가 낮아지면 피크이득이 높아진다.(좋아진다.)

      • (중심주파수가 높아지면)온도가 낮아지면 대역폭이 넓어진다.

    5. 매칭전, 주파수 여유율 그래프
      • filter test04 011 001.png

      • 고주파이동을 추측. 1953.5~1970.5MHz로 17MHz 여유율

    6. 온도특성을 고려한, (매칭전) 주파수 여유율 그래프
      1. 설명
        1. DG60KE0 온도특성 실험을 한 후
        2. 지점 1,2,3,4 TCF는 -36, -32, -49, -47ppm/'C
        3. 지점 1,2,3,4 주파수 확장은 4.126MHz, -3.397MHz, 5.851MHz, -5.248MHz (+는 고주파로 확장, -는 저주파로 확장)
        4. 지점 1,2,3,4 규격 주파수는 1910+4.126MHz, 1930-3.397MHz, 1990+5.851MHz, 2030-5.248MHz로 변경해야 한다.
      2. 그래프
        • filter test04 011 003.png

        • 주파수여유율이 17MHz에서 8MHz로 줄어들었다.

    7. 매칭후, 주파수 여유율 그래프
      • filter test04 012 001.png

      • 고주파이동을 추측, 1953.5~1971.5MHz로 18MHz 여유율

  10. DG60KE0 온도특성
  11. 측정 NOP에 따라 측정 결과가 달라지는가?, 캘리브레이션 NOP에 따라 달라지는가?
    1. E5071C NOP
  12. IF BW에 따라 측정 결과가 달라지는가? (참고로 투고기술 보유 E5071C는 1.5MHz까지 가능하다.)
    1. E5071C IFBW
  13. Power(-55dBm~+10dBm)에 따라 측정 결과가 달라지는가?
    1. E5071C Power
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