Hi,
meine Aufgabe ist es derzeit, die Eingangsimpedanz eines RFID-Chips nach
der Frequenz und der Eingangsleistung zu messen. Dazu kalibriere ich bis
auf die Ebene der RF-Pads des Chips und verbinde den IC behelfsmäßig mit
einer Semi-Rigid-Probe (single-ended). Gemessen wird die Impedanz dann
mit dem Netzwerkanalysator.
Seltsamerweise zerstöre ich mit diesem Vorgehen extrem viele ICs, obwohl
ich am kompletten PCB keine Hitze mehr auftrage oder sonst irgendwas
verändere. Dabei befindet sich die vom NWA ausgegebene Leistung immer
deutlich unterhalb der spezifizierten maximalen Eingangsleistung.
Dahingegen kommt es nie vor, dass ein IC "bricht" wenn er auf ein Tag
aufgebracht wird und mithilfe einer Dipolantenne durch eine
RFID-Reader-Antenne ausgelesen wird.
Hat hier irgendjemand eine Idee,woran das liegen könnte. Bin für alle
Anregungen offen!
Vielen Dank und beste Grüße
Martin
Datenblatt, oder ist das ein Geheimnis?
Welche Leistung spezifiziert das Datenblatt an der Antenne? Wie hoch
wäre der Konversionsverlust? Mal die Ausgangsleistung vom NWA gemessen?
Wird der Chip über die Antenne gekühlt (siehe Datenblatt)?
Vielen Dank schonmal. Datenblatt ist leider eher schwierig.
Die Ausgangsleistung vom NWA wurde mit dem Spektrumanalysator schon mal
nachgemessen, das stimmt auch soweit mit den eingestellten Wert überein.
Gekühlt wird der IC nicht über die Antenne (Draht als Dipol).
Das mit der spezifizierten Leistung an der Antenne verstehe ich leider
nicht ganz. Der IC hat eine maximale Eingangsleistung von +10dBm. Der IC
wurde auch schon zu Bruch gebracht bei Messungen, wo die maximale
Eingangsleistung -7dBm betrug, daran sollt es nicht liegen.
Er funktioniert elektrisch gesehen nicht mehr wie er soll. Energy
Harvesting funktioniert nur noch sehr schlecht, das heißt die
Sensitivität ist 5 oder 6 dB schlechter.
Martin schrieb:> Seltsamerweise zerstöre ich mit diesem Vorgehen extrem viele ICs, obwohl> ich am kompletten PCB keine Hitze mehr auftrage oder sonst irgendwas> verändere
Miss mal den Strom den du einbringst, berechne die Verlustleistung und
vergleiche mit dem Grenzwert. Schon SMD-Widerstände werden durch ein
bißchen Strom heiss. Und (dickere) Keramiken reissen schnell durch
mechanische Spannungen. Oder das Material ist nicht ausgetempert
(aufgesagte Feuchte durch längeres "Backen" bei ca 60 Grd ausgetrieben)
und Wasserdampf lässt das Material reissen.
Fehlanpassung könnte auch ein Thema sein.
Martin schrieb:> Er funktioniert elektrisch gesehen nicht mehr wie er soll. Energy> Harvesting funktioniert nur noch sehr schlecht, das heißt die> Sensitivität ist 5 oder 6 dB schlechter.
Aha, können wir uns also verständigen, daß der Chip defekt ist statt "zu
Bruch"? Schön.
Wie sieht Deine Arbeitsumgebung aus? Ist ESD Schutz gewährleistet? Ist
zwischen VNA und Chip in Testvorrichtung vielleicht ein
Potentialunterschied über Masse zu erwarten?
Vielleicht mal ein paar Foto des Aufbaus liefern?
Gruß... Bert
Über welchen Frequenzbereich wird gemessen?
Ist am IC-Eingang bei der Messung eine Anpassung vorhanden?
Wird ev. (z.B. wegen "falscher" Anpassung ausserhalb der Nutzfrequenz)
die maximale Eingangsspannung überschritten, die das IC verträgt?
Versucht der Chip vielleicht eine Gleichspannung auf den Antennenpin zu
geben die durch die Terminierung im VNA kurzgeschlossen wird? Mal mit DC
Block versucht?
Hi,
vielen Dank erstmal für die Antworten! Sorry, dass ich mich erst jetzt
wieder melde.
Mir mittlerweile bewusst, dass "zu Bruch" gehen eine unglückliche
Wortwahl war.;)
Da der IC mit dem VNA monofrequent angeregt wird, kommt eine Anpassung
in einem benachbarten Frequenzband nicht infrage.
ESD-Schutz ist gewährt. Am IC ist bei der Messung keine Anpassung
vorhanden, da die Impedanz des IC´s näher bestimmt werden soll.
Kalibriert wurde dabei behelfsmäßig mit eigenen Kalibrierstandards bis
zu den RF-Pads des ICs.
Die Impedanz des ICs ist hierbei im stark kapazitiven Bereich. Je nach
Arbeitspunkt in etwa 50-j400. Eine Ausgabe einer DC-Spannung auf den
Antennenpin kann ausgeschlossen werden.
Ich habe bisher nur eine Theorie, woran es liegen könnte. Da ich mit
meiner Messung auch die Sensitivität des ICs bestimmen möchte, verzichte
ich auf einen Balun. Das heißt der single-ended VNA Port wird direkt
differenziell auf den IC angeschlossen (heißer Leiter RF+, GND auf RF-).
Somit haben VNA und IC keine gemeinsame Masse. Dadurch kann beim
Anschließen vermutlich bei stark unterschiedlichen Massepotentialen die
zulässige Eingangsspannung überschritten werden und die
Eingangsschaltung zerstört werden. Das habe ich nun versucht zu
verhindern, indem ich die beiden Massen vor der Messung auf das gleiche
Potential gebracht habe, bisher mit Erfolg!
(heißer Leiter RF+, GND auf RF-).
das ist, glaube ich, keine gute Idee. Falls der Netzwerkanalyser und
dein
RFID die gleiche Masse haben, wird RF- gegen Masse kurzgeschlossen,
auch DC mässig. Hat der NWA und dein RFID keine gemeinsame Masse
ists vermutlich noch schlimmer, weil der Unterschied von
den Massen an RF- eingespeist wird. Meiner Meinung nach solltest
Du unbedingt eine transformatorische Kopplung vorsehen.
In welchem Frequenzbereich misst Du ?
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