射频工程师笔试题库

下图是典型的ASM架构，内部包含了Decoder，Switch，Tx的LPF，以及Rx的SAW。

而下表是常见 ASM挑选指标，接下来便一一介绍这些指标意义。

Insertion Loss

以 Rx的观点而言，

LNA前的Noise Figure最为重要，对Sensitivity影响最大，因此Insertion Loss越小越好。

而以Tx观点，Insertion Loss越小，越能提升PA的PAE，降低耗电流。

P1dB

P1dB衡量的是ASM的最大功率承受能力，也可说是线性度。以GSM 850/EGSM 900为例，PCL = 5时，Power大概为32.5dBm。然而实际上在做Calibration时，会一并测量PA之最大发射功率衡量硬件极限，多半是34dBm~34.5dBm，因此ASM的P1dB，最好能有40dBm，才能保有最佳线性度。

Isolation

以现在的智能手机而言，涵盖越来越多RF功能，包含GSM, WCDMA, LTE……等，因此集结各RF功能Tx/Rx路径的ASM，其isolation好坏，对于Rx的性能，有着明显影响。

由上图可知，PCS的Tx频率范围，会跟DCS的Rx频率范围，有部分重迭，若ASM的Isolation不够好，则DCS的Sensitivity会受PCS的Tx影响。

而Insertion Loss与Isolation的计算公式一样，只是一个为On-State，一个为Off-State。

On-State时，理想上是完全短路，毫无 Loss，但实际上不可能，因此以Insertion Loss衡量导通时，Power损失多少。

Off-State时，理想上是完全开路，Loss无限大，但实际上不可能，因此以Isolation衡量断电时，Power泄漏多少。

ESD Rejection

ESD的防护，也是ASM的性能指针之一。原因是以手机而言，静电会沿着外壳缝隙，转为直流讯号，寻找金属路径，若直流讯号流到天线，则可能会沿着弹片，一路流到Transceiver，因此ASM对于ESD的把关非常重要，否则若直流讯号灌入PA或Transceiver组件，轻则影响RF性能，重则零件损坏。

而有些ASM会建议外挂ESD保护电路，型式为串联电容与并联电感，串联电容为DC-Block，并联电感则是将直流讯号bypass到GND。

而有些甚至已经直接内建在ASM里，不需额外的ESD保护电路，省去成本与空间。

IIP2/IIP3 & IMD2/IMD3

当两个频率相近，振幅相等的讯号，进入非线性系统，便会产生所谓的Intermodulation，简称IMD。

即便是被动组件，例如RF Cable、Duplexer、衰减器，也会有Intermodulation现象，称之为 PIM (Passive Intermodulation)，何况ASM是集结各RF功能Tx/Rx路径，因此若ASM的Tx LPF与Rx SAW线性度不够好，则衍生的 IMD，对于Rx性能会有影响，造成所谓的Desense或 Blocking。

当然通常最关注的，是IMD3，因为能量最强，且几乎等于Rx接收频率，以DCS 1800与WCDMA IMT为例，若发射给基地台的WCDMA频率(1.95 GHz)，与其他手机发射的DCS 1800频率(1.76 GHZ)，在ASM中产生IMD3，则将会影响WCDMA IMT的接收性能 (2*1.95 – 1.76 = 2.14)。

因此IMD3至少要小于-105 dBm，才不至于有Desense或Blocking的风险。

另外，若Transceiver为零中频架构，则RF讯号会直接降频为Baseband直流讯号，而IMD2的频率范围，正好会座落在直流讯号附近，影响解调结果，因此IMD2也至少要小于-105dBm，才不会使解调结果太差。例如Skyworks的SKY13413-488LF，其IMD2跟IMD3，都至少有-105 dBm。

至于IIP2/IIP3，则表示抑制IMD2/IMD3的能力，亦即IIP2/IIP3大，则表示抑制IMD2/IMD3的能力越好，即所产生的IMD2/IMD3越小。

2nd /3rd Harmonic

讯号经过非线性系统，会产生 Harmonics，

若ASM所产生的Harmonics太强，则会影响接收性能，例如LTE B17的3倍谐波，就会影响LTE B4的接收性能。因此ASM在Tx路径，会内建 LPF。

通常遇到谐波问题时，很多人可能第一步是怀疑是PA造成的。但是，ASM其实本身也会有非线性效应，特别是以GSM 850/EGSM 900，PCL =5时，32.dBm这么大的讯号打入ASM，如果ASM线性度不够好，其谐波必定很强，因此ASM的线性度很重要。

换句话说，谐波不只来自PA的非线性效应，也会来自ASM的非线性效应，若ASM线性度不好，即便PA线性度很佳，一样会有谐波问题，所以ASM也要看P1dB，来判断线性度。

另外，常遇到的问题是，传导谐波Pass，而且值很低，但装上天线，辐射谐波却Fail，可能原因是Load-pull跑到了谐波高的阻抗点。

由PA output，一直到天线弹片，都是Load-pull，而传导测试跟辐射测试，差别为 Connector跟天线弹片间的Matching组件，因此做传导测试时，等于是把Connector后的路径Open，所以天线的Matching组件，不影响 Load-pull，这时Load-pull，处于Harmonics很低的阻抗点，因此传导谐波Pass。

但装上天线后，天线的Matching组件，将在Connector端，Harmonics都还很低的阻抗点，瞬间转到了Harmonics很高的阻抗点，此时辐射谐波就Fail。

以TQM6M4068，即上图为例，紫色是2倍频，橘色是3倍频，很可能在Connector端时，Load-pull都还50奥姆，其2阶/3阶Harmonics都很小。但是把天线的Matching组件加进来后，Load-pull跑到了Smith Chart的第二象限，由图得知，第二象限是高谐波范围，如果再加上 ASM的非线性因素，以及Grounding不好，辐射谐波就Fail了。

另外，天线的阻抗点，常会因弹片组装，而有所更动，因此ASM必须在即便输出端Mismatch情况下，依然保有很小的Harmonics。例如下图，即便是VSWR 5:1的情况下，其Harmonics仍非常低，因此若传导谐波Fail，至少可以先排除 ASM因素。

而由 12页的图可知，其 Harmonics跟相位有很大关系，以 900的 3倍频来说

另外，因为 ASM的切换时间非常快，以RF8889A为例，其总切换时间只有3us，因此若搭配高通平台使用，可透过调NV方式，将切换的起始时间提前，增加总切换时间，以减缓上升曲线，藉以降低Harmonics。

由上图可知，其Harmonics跟相位有很大关系，以900的3倍频来说，Phase为0时，差不多 -38dBm，但phase为75时，却接近-70 dBm，因此有些电路，可能会看到在ASM后，再加一个 Phase Shifter，以补偿天线匹配组件与天线弹片加进来后，所跑掉的相位，使整体相位座落在Harmonics较低处，以降低幅射谐波。

另外由于ASM集结各RF功能Tx/Rx路径，因此Matching时，务必确保ASM到Connector端为 50奥姆，否则所有RF功能Tx/Rx都会受影响。

值得一提的是，也因为ASM到Connector的Matching极为重要，因此做Matching时，尽可能不要直接从ASM输出端看到Connector，来决定Matching组件。