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使用电波暗室丈量RF噪声按捺才能

GSM手机的大量普及导致了不需要的RF信号的持续增加,如果电子电路没有足够的RF抑制能力,这些RF信号会导致电路产生的结果失真。为了确保电

GSM手机的很多遍及导致了不需求的RF信号的继续添加,假如电子电路没有满足的RF按捺才能,这些RF信号会导致电路发生的成果失真。为了确保电子电路牢靠作业,关于电子电路RF按捺才能的丈量已经成为产品设计必不可少的一个环节。本文介绍了一种通用的RF按捺才能丈量技能-RF电波暗室丈量设备,描绘了它的组成和操作办法,并给出了实践丈量成果的比如。

现在大多数蜂窝电话选用的无线技能是时分多址(TDMA),这种复用技能以217Hz的频率对高频载波进行通/断脉冲调制。简单遭到RF搅扰的IC会对该载波信号进行解调,再生出217Hz及其谐波成分的信号。因为这些频谱成分的绝大多数都落入音频规模,因而它们会发生不想要的听得见的“嗡嗡”声。由此可见,RF按捺才能较差的电路会对蜂窝电话的RF信号解调,并会发生不期望听到的低频噪音。为了丈量产品的质量,测验时需求把电路放在RF环境中丈量,该RF环境要与正常操作时电路遇到的环境适当。

本文描绘了一种通用的集成电路RF噪声按捺才能丈量技能。RF按捺才能测验将电路板置于可操控的RF信号电平下,该RF电平代表电路作业时或许遭到的搅扰强度。这样就发生了一个标准化、结构化的测验办法,运用这种办法能够得到在质量剖析中可重复的有用成果。这样的测验成果有助于IC选型,然后取得最能够反抗RF噪声的电路。

能够将被测件(DUT)接近正在作业的蜂窝电话,以测验其RF敏感度,可是,为了得到一个准确的、具有可重复性的实验成果,需求选用一个固定的丈量办法,在可重复的RF场内测验DUT。解决方案是选用RF测验电波暗室,供给一个可准确操控的RF场,其适当于典型移动电话所发生的RF场。

下面,咱们对Maxim的一款双运放(MAX4232)和一款竞赛产品(X)进行RF按捺才能比较测验。

图1:双运放的RF噪声按捺才能丈量电路(online)

RF按捺测验电路(图1)给出了连到待测双运放的电路板衔接,每个运算放大器被装备成交放逐大器,没有沟通输入时,输出设置在1.5V直流电平(VCC = 3V)。反相输入经过1.5″环线(模仿输入端的PC引线)短路至地,该环路用来模仿实践引线的的效应,实践引线在作业频率下会作为天线,搜集和解调RF信号。经过在输出端衔接一个电压表,丈量和量化运算放大器的RF噪声按捺才能。

图2:RF噪声按捺才能丈量设备

Maxim的RF测验设备(图2)发生RF按捺才能测验所需的RF场,测验电波暗室具有一个屏蔽室,效果与法拉第腔的屏蔽室类似,它具有衔接电源和输出监督器的端口。把下面罗列的设备衔接起来就能够组成测验设备:

1. 信号发生器:9kHz至3.3GHz(罗德与施瓦茨公司SML-03)
2. RF功率放大器(PA):800MHz至1GHz, 20W(OPHIR 5124)
3. 功率计:25MHz至1GHz(罗德与施瓦茨公司)
4. 平行线单元(电波暗室)
5. 场强检测仪
6. 计算机
7. 电压表

信号发生器发生所需求频率的RF调制信号,并将其馈送到功率放大器,经过一个与功率计衔接的定向耦合器丈量并监督PA输出。计算机经过操控信号发生器输出的频率规模、调制类型、调制百分比、功放的功率输出,树立所需求的RF场。电场经过天线(平面型)在屏蔽电波暗室内辐射,经过准确校准,发生均匀的、共同的、可重复的电场。

典型蜂窝电话邻近的RF场强近似为60V/m(间隔手机天线4cm处),远离手机后场强下降。在间隔手机10cm处,场强降至25V/m。因而在电波暗室内发生一个均匀的60V/m场强,以模仿DUT所在的RF环境(60V/m的辐射强度能够确保被测器材不至于发生电平钳位,防止丈量误差)。所选用的射频信号是在800MHz至1GHz蜂窝电话频率规模内改变的RF正弦波,运用1kHz的音频频率进行调制,调制深度为100%。用217Hz频率调制时能够得到类似的成果,但1kHz是更常用的音频频率,为便于*估,这儿挑选了1kHz。经过电波暗室的接入端口为DUT供给电源,并经过接入端口衔接电压表,读取dBV值(相关于1V的dB)。经过调整DUT在电波暗室内的方位,并运用场强检测仪能够准确校准RF场。

图3.运用图2丈量设备得到的两个双运放的RF噪声按捺测验成果

两个双运放(MAX4232和X)的测验成果如图3所示,丈量值为输出的均匀dBV。RF频率在800MHz至1GHz规模内改变时,在均匀的60V/m电场中,MAX4232的均匀输出大约为-66dBV(500(V RMS相关于1V);器材X的均匀输出大约为(18dBV(125mV RMS相关于1V)。没有RF信号时,电压表的读数为-86dBV。

因而MAX4232输出的改变量只要-20dB(-86dBV 到(66dBV),即RF搅扰导致MAX4232输出从50(V RMS改变到500(V RMS,在RF搅扰环境下,MAX4232的改变因子是10。因而能够推断出MAX4232具有超卓的RF按捺才能(-66dBV),不会发生显着的输出失真。而器材X的噪声按捺均匀读数仅有-18dBV,这意味着在RF影响下输出改变为125mV RMS(相关于1V)。这个添加值很大,是正常值50(V RMS的2500倍。因而,器材X的RF噪声按捺才能很差(-18dBV),当接近手机或其它RF源时或许无法正常作业。明显,关于音频处理使用(如耳机放大器和话筒放大器),MAX4232是一个更好的挑选。

为了确保产品在RF环境下的作业质量,RF噪声按捺才能的丈量是电路板和%&&&&&%制造商有必要考虑的过程。RF电波暗室丈量设备供给了一个既经济、灵敏,又准确的RF按捺才能丈量办法。

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