如何調諧和天線匹配MAX1470電路

MAX1470評估板在工廠進行調諧和測試，以獲得盡可能高的靈敏度。然而，可能需要使該電路“適應”到不同的頻率或調整客戶自己的PCB。以下應用筆記描述了如何完成此任務。

圖1所示為基于MAX1470的典型電路。有 3 個可能的調諧方面可以提高射頻性能：

LNA儲罐調整

輸入匹配和退化電感器

拉晶

圖1.MAX1470典型電路

調整LNA儲罐

連接到LNAUT的LC槽濾波器由L1和C9組成。選擇L1 = 27nH和C9 = 4.7pF值以在315MHz的RF輸入頻率下諧振。諧振頻率由下式給出：

LTOTAL和CTOTAL包括L1和C9，此外還有PCB走線的寄生電感和電容、封裝引腳、混頻器輸入阻抗、LNA輸出阻抗等。這些寄生效應不容忽視，可能會對儲罐濾波器中心頻率產生巨大影響。

為了從電路中獲得最大的靈敏度，需要將諧振電路調諧到盡可能接近315MHz（或目標頻率）。因此，用戶必須確定電路板實際調諧到什么頻率，然后進行組件調整。這最好通過去除晶體并在信號發生器的幫助下直接注入晶體頻率來實現。幅度應約為50mVp-p.將射頻幅度設置為 -70dBm。監視 RSSI 輸出（引腳 19）。由于RSSI輸出在調諧頻率下最大，因此只需找到最大值在哪里即可。將射頻頻率增量設置為 640KHz，將信號發生器設置為 10KHz。當這兩者同時移動時，RSSI振幅將發生變化并達到最大值。例如，假設坦克調諧到345MHz而不是315MHz。假設走線電感為5nH（基于PCB上的走線長度），L總= 32nH，表示 C總在 7MHz 時為 98.315pF。由于諧振電路實際上以345MHz的頻率諧振，因此實際總電容必須為6.65pF。因此，為了在315MHz振蕩，C總必須增加 1.3pF，因此必須將 C9 更改為 6pF。

輸入匹配和退化電感器

片外電感退化是通過將電感L3 = 15nH從LNASRC（引腳4）連接到AGND來實現的。該電感（除評估板PCB上的7nH走線電感外）將LNAIN輸入阻抗的實部設置為50 Ωs。電容C7是隔直電容，應為大電容（100pF或更高）。由于LNA輸入可以建模為與2.5pF電容串聯的50Ω電阻（只要L3 = 15nH，走線電感為7nH），因此LNA的S11由下式給出：

S11 = 50-j200 （315MHz） 和 S11 = 50-j145 （433.92MHz）

因此，需要L2將LNA與50 Ωs（或其他天線阻抗）相匹配。因此，為了使MAX1470與50Ω天線匹配，只需消除-j項。這可以通過L2輕松實現，L315需要（在<>MHz）。

L2 = 200/2 × 3.14 × 315e6 = 100nH

在網絡分析儀的幫助下查看 S11 將使其得到更好的調整。將網絡分析儀的測試端口功率設置為-30dBm，以免使輸入級飽和。圖2顯示了不太完美匹配的電路板的S11。S11被調諧到355MHz而不是315MHz。

圖2.RFIN 的 S11 圖。匹配頻率為 355MHz。

用100/355×315 = 100nH替換120nH電感，可以實現更好的匹配，如圖3所示。

圖3.RFIN 的 S11 圖調諧到 315MHz。

水晶拉拔

由于MAX1470采用10.7MHz中頻和低側注入，晶體頻率由下式給出（所有單位均為MHz）：

因此，對于315MHz應用，晶體頻率為4.7547MHz，而對于433.92MHz，則需要6.6128MHz晶體。

如果電路板提供給晶體的負載電容與晶體的設計用途不同，則晶體會偏離其規定的工作頻率，從而在參考頻率中引入誤差。因此，為了將晶體拉回其所需的工作頻率，增加了外部電容器來修改負載電容。

串聯牽引電容器將“加速”晶體，而并聯電容器將“減慢”晶體。評估板提供5pF等效電容，采用3pF負載電容晶體，需要串聯2x15pF電容來加快速度。如果不使用這些電容器，4.7547MHz晶體實際上將以4.7544MHz振蕩，導致接收器調諧到314.98MHz而不是315.0MHz，誤差約為20KHz或60ppm。因此，在等效電容未知的定制PCB上，監控頻譜分析儀上的IF（確保在將信號插入頻譜分析儀之前使用隔直電容），然后使用串聯和并聯電容將IF“調諧”回10.7MHz。

審核編輯：郭婷