新聞中心

EEPW首頁(yè) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 手機(jī)RF抗干擾能力的測(cè)試

手機(jī)RF抗干擾能力的測(cè)試

作者: 時(shí)間:2012-11-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

目前,大多數(shù)蜂窩電話(huà)采用時(shí)分多址(TDMA)標(biāo)準(zhǔn),這種復(fù)用技術(shù)以217Hz的頻率對(duì)高頻載波進(jìn)行通/斷脈沖調(diào)制。容易受到RF干擾的IC會(huì)對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào),再生出217Hz及其諧波成分的信號(hào)。由于這些頻譜成分的絕大多數(shù)都落入音頻范圍,因此它們會(huì)產(chǎn)生令人生厭的“嗡嗡”聲。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/259928.htm

本文說(shuō)明了一種通用的集成電路RF噪聲抑制測(cè)量技術(shù)。RF將電路板置于可控制的RF信號(hào)電平下,RF電平代表電路工作時(shí)可能受到的干擾強(qiáng)度。從而產(chǎn)生了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的方法,使用這種方法能夠得到在質(zhì)量分析中可重復(fù)的結(jié)果。這樣的測(cè)試結(jié)果有助于IC選型,從而獲得能夠抵抗RF噪聲的電路。

可以將被測(cè)器件(DUT)靠近正在工作的蜂窩電話(huà),以測(cè)試其RF敏感度。但是,為了得到一個(gè)精確的、具有可重復(fù)性的測(cè)試結(jié)果,需要采用一種固定的測(cè)量方法,在可重復(fù)的RF場(chǎng)內(nèi)測(cè)試DUT。解決方案是采用RF測(cè)試電波暗室,提供一個(gè)可精確控制的RF場(chǎng),相當(dāng)于典型移動(dòng)電話(huà)所產(chǎn)生的RF場(chǎng)。

RF測(cè)試裝置

下面我們對(duì)MAX4232雙運(yùn)放和一款競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X的RF測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。RF抗干擾能力測(cè)試電路(圖1)給出了待測(cè)雙運(yùn)放的電路板連接。每個(gè)運(yùn)算放大器配置成交流放大器。沒(méi)有交流信號(hào)輸入時(shí),輸出設(shè)置在1.5V直流電平(VCC = 3V)。反相輸入通過(guò)模擬輸入端PC板引線(xiàn)的1.5英寸環(huán)線(xiàn)短路至地。該環(huán)路用來(lái)模擬實(shí)際的引線(xiàn)效應(yīng),實(shí)際引線(xiàn)在工作頻率下相當(dāng)于天線(xiàn),接收、解調(diào)RF信號(hào)。在輸出端連接一個(gè)電壓表(dBV),測(cè)量、量化運(yùn)算放大器的RF噪聲抑制能力。


圖1:MAX4232雙運(yùn)放的RF噪聲抑制能力測(cè)試電路

Maxim的RF測(cè)試裝置(圖2)產(chǎn)生用于測(cè)試RF抗干擾能力的RF場(chǎng)。測(cè)試電波暗室具有一個(gè)屏蔽室,作用與法拉第腔的屏蔽室類(lèi)似,具有連接電源和輸出監(jiān)視器的端口。把下面列舉的設(shè)備連接起來(lái)就可以組成測(cè)試裝置:

a.信號(hào)發(fā)生器:9kHz至3.3GHz (Rhode Schwarz SML-03)
b.RF功率放大器:800MHz至1GHz,20W (OPHIR 5124)
c.功率計(jì):25MHz至1GHz (Rhode Schwarz)
d.平行線(xiàn)單元(電波暗室)
e.場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)儀
f.計(jì)算機(jī)(PC)
g.電壓表(dBV)
圖2:RF噪聲抑制能力測(cè)試裝置

信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所需頻率的RF調(diào)制信號(hào),并將其饋送到功率放大器。通過(guò)一個(gè)與功率計(jì)連接的定向耦合器測(cè)量并監(jiān)視功率放大器(PA)輸出。計(jì)算機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率范圍、調(diào)制類(lèi)型、調(diào)制百分比以及PA的功率輸出建立所需要的RF場(chǎng)。電場(chǎng)通過(guò)天線(xiàn)(平面型)在屏蔽電波暗室內(nèi)輻射,經(jīng)過(guò)精確校準(zhǔn)產(chǎn)生均勻、一致的可重復(fù)電場(chǎng)。

典型蜂窩電話(huà)附近的RF場(chǎng)強(qiáng)近似為60V/m (距離手機(jī)天線(xiàn)4cm處),遠(yuǎn)離手機(jī)后場(chǎng)強(qiáng)降低。在距離手機(jī)10cm處,場(chǎng)強(qiáng)降至25V/m。因此在電波暗室內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)均勻的60V/m場(chǎng)強(qiáng),以模擬DUT所處的RF環(huán)境(60V/m的輻射強(qiáng)度可以保證被測(cè)器件不至于發(fā)生電平鉗位,避免測(cè)量誤差)。所采用的射頻信號(hào)是在800MHz至1GHz蜂窩電話(huà)頻率范圍內(nèi)變化的RF正弦波,使用1000Hz的音頻頻率進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制深度為100%。用217Hz頻率調(diào)制時(shí)可以得到類(lèi)似結(jié)果,但1000Hz是更常用的音頻頻率,為便于評(píng)估,這里選擇了1000Hz。通過(guò)電波暗室的接入端口為DUT提供電源,并通過(guò)接入端口連接電壓表,讀取dBV值(相對(duì)于1V的dB)。通過(guò)調(diào)整DUT在電波暗室內(nèi)的位置,并使用場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)儀可以精確校準(zhǔn)RF場(chǎng)。


圖3: 使用圖2測(cè)試裝置得到的兩個(gè)雙運(yùn)放的RF噪聲抑制測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果

兩個(gè)雙運(yùn)放(MAX4232和競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X)的測(cè)試結(jié)果如圖3所示,測(cè)量值為平均輸出dBV。RF頻率在800MHz至1GHz范圍內(nèi)變化時(shí),在均勻的60V/m電場(chǎng)中,MAX4232的平均輸出大約為-66dBV (500µVRMS相對(duì)于1V);競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X的平均輸出大約為-18dBV (125mVRMS,相對(duì)于1V)。沒(méi)有RF信號(hào)時(shí),電壓表的讀數(shù)為-86dBV。

因此,MAX4232輸出的變化量只有-20dB (-86dBV到-66dBV),即RF干擾導(dǎo)致MAX4232輸出從50µVRMS變化到500µVRMS。在RF干擾環(huán)境下,MAX4232的變化因子是10。因此可以推斷出MAX4232具有出色的RF抗干擾能力(-66dBV),不會(huì)產(chǎn)生明顯的輸出失真。

而器件X的噪聲抑制平均讀數(shù)僅有-18dBV,意味著在RF影響下輸出變化為125mVRMS (相對(duì)于1V)。這個(gè)增加值很大,是正常值50µVRMS的2500倍。因此,器件X的RF抗干擾力很差(-18dBV),當(dāng)靠近蜂窩電話(huà)或其它RF源時(shí)可能無(wú)法正常工作。顯然,對(duì)于音頻處理應(yīng)用如耳機(jī)放大器和話(huà)筒放大器,MAX4232是一個(gè)更好的選擇。

總之,為了保證產(chǎn)品在RF環(huán)境下的工作質(zhì)量,RF抗干擾能力的測(cè)量是電路板和IC制造商必須考慮的步驟。RF電波暗室測(cè)量裝置提供了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)、靈活,又精確的RF抗干擾能力測(cè)量方法。



評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專(zhuān)區(qū)

關(guān)閉