如何消除射頻嵌入式系統(tǒng)中的噪聲和雜散信號(hào)一

在把射頻芯片或模塊集成到典型的嵌入式系統(tǒng)中時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須面臨的一項(xiàng)常見(jiàn)任務(wù)是追蹤和消除噪聲和雜散信號(hào)。潛在的噪聲來(lái)源包括：開(kāi)關(guān)電源、來(lái)自系統(tǒng)其它部分的數(shù)字噪聲、以及外部噪聲來(lái)源。在考慮噪聲時(shí)，還應(yīng)考慮射頻電路產(chǎn)生的任何可能的干擾，這是避免干擾其它無(wú)線電設(shè)備及滿(mǎn)足法規(guī)要求的一項(xiàng)重要考慮因素。在本應(yīng)用指南中，我們將介紹使用 MDO4000 系列混合域示波器系列查找噪聲來(lái)源的技術(shù)和技巧。

　　圖 1泰克 MDO4000 系列混合域示波器和 Microchip 射頻測(cè)試電路板模塊。

　　把射頻通信功能集成到嵌入式系統(tǒng)中

　　在嵌入式系統(tǒng)中增加射頻功能時(shí)，在集成中一般會(huì)遇到許多問(wèn)題。

　　對(duì)電池供電系統(tǒng)，一般使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，以最低的成本實(shí)現(xiàn)最高的實(shí)用效率。電源尺寸也經(jīng)常是一個(gè)問(wèn)題。這要求使用高開(kāi)關(guān)頻率，使輸出濾波的規(guī)格和要求達(dá)到最小。這些電源在輸出電壓上通常有紋波，這些波紋可能會(huì)出現(xiàn)在RF發(fā)射機(jī)輸出上，特別是在搞工作負(fù)荷下或在電池電量不足時(shí)。為避免這種情況，可能需要額外的電源濾波，以避免射頻輸出信號(hào)受到影響，盡管這會(huì)導(dǎo)致增加成本或尺寸。

　　無(wú)線電芯片或模塊的硬件電路和軟件配置可能會(huì)影響發(fā)送的信號(hào)質(zhì)量。如果設(shè)置和過(guò)濾不當(dāng)，射頻輸出信號(hào)可能會(huì)給其它無(wú)線電系統(tǒng)帶來(lái)干擾，或不能滿(mǎn)足相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。某些無(wú)線電系統(tǒng)需要信道濾波器、RF表面聲波和其它成本相對(duì)較高的濾波器，以滿(mǎn)足信道外和帶外輻射的法規(guī)要求。

　　圖2. 被測(cè)器件(Microchip Technologies MRF89XA 868 MHz無(wú)線電)與MDO4000系列混合域示波器之間的測(cè)試連接。

　　應(yīng)用實(shí)例：帶有開(kāi)關(guān)電源、支持無(wú)線功能的嵌入式系統(tǒng)

　　在下面的討論中，被測(cè)器件將使用一塊靈活的射頻通信集成電路，其已經(jīng)集成到射頻測(cè)試模塊中，即MicrochipTechnologies MRF89XM8A。這個(gè)模塊采用 MRF89XA集成電路及濾波和天線匹配。為進(jìn)行演示，這個(gè)模塊安裝在Microchip Explorer 16電路板上，與電腦一起使用，對(duì)射頻參數(shù)設(shè)置進(jìn)行編程。

　　為演示使用開(kāi)關(guān)電源對(duì)無(wú)線電供電的影響，我們使用升壓轉(zhuǎn)換器集成電路Microchip MCP1640，其集成到MCP1640EV評(píng)測(cè)電路板上。這個(gè)轉(zhuǎn)換器以大約500 kHz頻率開(kāi)關(guān)，這一頻率對(duì)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器十分常見(jiàn)。它可以提供無(wú)線電模塊所需的 3.3 V 輸出電壓，支持最低 0.8 V 的輸入電壓。這意味著可以從一個(gè)電池單元為無(wú)線電供電，降低產(chǎn)品的電池尺寸。

　　為調(diào)試這