GSM手機(jī)的普及導(dǎo)致不需要的RF信號(hào)穩(wěn)步上升，導(dǎo)致電子電路給出失真的結(jié)果，除非它們具有足夠的RF噪聲抑制能力。因此，射頻抗擾度測(cè)試已成為確保電子電路令人滿意運(yùn)行的必要條件。

介紹

當(dāng)今的大多數(shù)手機(jī)都采用時(shí)分多址（TDMA）標(biāo)準(zhǔn)，這是一種多路復(fù)用方案，通過以217Hz的速率關(guān)閉和打開脈沖來調(diào)制高頻載波。然后，RF敏感IC可以解調(diào)該載波并再現(xiàn)217Hz信號(hào)及其諧波頻率。由于這些頻率中的大多數(shù)都落在音頻頻段內(nèi)，因此它們會(huì)產(chǎn)生不需要的嗡嗡聲。因此，射頻抗擾度差的電路會(huì)解調(diào)手機(jī)的射頻頻率并產(chǎn)生不需要的低頻音頻。作為質(zhì)量保證措施，測(cè)試應(yīng)使電路處于與正常工作期間相當(dāng)?shù)腞F環(huán)境中。

本文介紹一種測(cè)量集成電路板RF噪聲抑制能力的通用技術(shù)。射頻抗干擾測(cè)試使電路板處于受控的射頻水平，代表其工作期間可能遇到的應(yīng)力。結(jié)果是一種標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化測(cè)試方法，該方法可建立可用于定性分析的可重復(fù)結(jié)果。這些測(cè)試結(jié)果有助于選擇最能抵抗RF噪聲的IC和電路。

射頻敏感性可以通過將被測(cè)設(shè)備（DUT）放置在工作手機(jī)附近來測(cè)試。但是，為了獲得準(zhǔn)確和可重復(fù)的測(cè)試結(jié)果，必須使用一致的方法和可重復(fù)的RF場(chǎng)對(duì)DUT進(jìn)行測(cè)試。解決方案是射頻消聲測(cè)試室，可產(chǎn)生精確控制的射頻場(chǎng)，可與典型移動(dòng)電話產(chǎn)生的射頻場(chǎng)相媲美。

射頻抗擾度測(cè)試設(shè)置

以下討論比較了MAX4232雙通道運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器）和競(jìng)爭(zhēng)器件（競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X）的RF抗擾度測(cè)試結(jié)果。RF抗擾度測(cè)試電路（圖1）顯示了與被測(cè)雙通道運(yùn)算放大器的電路板連接。每個(gè)運(yùn)算放大器都配置為交流放大器。在沒有交流信號(hào)輸入的情況下，輸出位于 1.5VDC（對(duì)于 V抄送= 3V）。反相輸入使用1.5“導(dǎo)線環(huán)路短路至地，以仿真輸入端的PC走線。該環(huán)路模擬實(shí)際跡線的效果，該跡線可以在工作頻率下充當(dāng)天線，收集和解調(diào)RF信號(hào)。運(yùn)算放大器的RF抗擾度通過在輸出端連接dBV表來測(cè)量和量化。

圖1.用于MAX4232雙通道運(yùn)算放大器RF抗擾度測(cè)試的測(cè)試電路連接

Maxim的RF測(cè)試設(shè)置（圖2）產(chǎn)生RF抗擾度測(cè)試所需的RF場(chǎng)。消聲測(cè)試室具有類似于法拉第籠的屏蔽體，帶有用于連接電源電壓和輸出監(jiān)視器的接入端口。測(cè)試設(shè)置是通過連接以下設(shè)備形成的：

信號(hào)發(fā)生器：9kHz至3.3GHz（羅德和施瓦茨SML-03）

射頻功率放大器：800MHz 至 1GHz，20W （OPHIR 5124）

功率計(jì)：25MHz至1GHz（羅德和施瓦茨）

并聯(lián)接線電池（消聲室）

電場(chǎng)傳感器

電腦（電腦）

dBV計(jì)

圖2.用于射頻抗噪性測(cè)試的設(shè)備設(shè)置。

信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所需頻率和調(diào)制的RF信號(hào)，并將其饋送到功率放大器。功率放大器（PA）輸出通過定向耦合器和功率計(jì)進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控。計(jì)算機(jī)通過控制信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率范圍、調(diào)制類型、調(diào)制百分比和PA的功率輸出來建立所需的RF場(chǎng)。使用天線（Planer型）在屏蔽消聲室內(nèi)輻射電場(chǎng)，該天線產(chǎn)生均勻，精確校準(zhǔn)且可重復(fù)的電場(chǎng)。

典型手機(jī)附近的射頻場(chǎng)距離手機(jī)輻射天線 60cm 處約為 4V/m;當(dāng)一個(gè)人離開手機(jī)時(shí)，射頻場(chǎng)會(huì)減小到距離手機(jī) 25 厘米處的約 10V/m。因此，該腔室產(chǎn)生60V/m的均勻場(chǎng)強(qiáng)，模擬DUT所經(jīng)歷的RF環(huán)境（60V/m也足夠低，可以使接收設(shè)備保持在削波電平以下并避免測(cè)量誤差）。RF正弦波在800MHz和1GHz的手機(jī)頻率之間變化，100%調(diào)制，音頻頻率為1000Hz。217Hz調(diào)制會(huì)產(chǎn)生類似的結(jié)果，但為了方便起見，選擇了更常見的音頻頻率1000Hz。腔室側(cè)面的接入端口為 DUT 供電，還可以連接 dBV 儀表，該儀表設(shè)置為 dBV 讀數(shù)（相對(duì)于 1V 的 dBs）。通過使用場(chǎng)傳感器調(diào)整腔室內(nèi)的 DUT 位置，可以精確校準(zhǔn)射頻場(chǎng)。

圖3.使用圖2設(shè)置的兩個(gè)雙通道運(yùn)算放大器的RF噪聲抗擾度測(cè)試結(jié)果。

測(cè)試結(jié)果

兩個(gè)雙通道運(yùn)算放大器（MAX4232和競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X）的測(cè)試結(jié)果顯示，平均輸出單位為dBV（圖3）。針對(duì)800MHz至1Ghz的RF頻率變化，在60V/m的均勻電場(chǎng)下，MAX4232的平均輸出約為-66dBV （相對(duì)于500V為1μV rms），競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X的平均輸出約為-18dBV （相對(duì)于125V為1mV RMS）。在沒有任何射頻信號(hào)的情況下，dBV表讀數(shù)為-86dBV。

因此，MAX4232輸出僅變化-20dB（-86dBV至-66dBV）。也就是說，RF環(huán)境導(dǎo)致其輸出從50μV RMS變?yōu)?00μV RMS。可以說，MAX4232輸出僅隨RF環(huán)境變化10倍。因此，MAX4232具有-66dBV的出色RF抗擾度，不會(huì)產(chǎn)生任何明顯的輸出失真。

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手X的平均讀數(shù)僅為-18dBV，這意味著當(dāng)受到RF時(shí)，其輸出會(huì)改變125mV RMS（相對(duì)于1V RMS）。這一增幅是正常值（2500μV RMS）的50倍。因此，可以說競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手X的射頻抗擾度很差（-18dBV）;當(dāng)靠近手機(jī)或其他射頻源時(shí)，它更有可能引起問題。顯然，MAX4232是耳機(jī)放大器和麥克風(fēng)放大器等音頻處理應(yīng)用的更好選擇。

總結(jié)

總之，對(duì)于關(guān)注在射頻環(huán)境中保持高質(zhì)量性能的電路板和IC制造商來說，RF抗擾度測(cè)試是必不可少的步驟。射頻腔室設(shè)置為準(zhǔn)確的射頻抗擾度測(cè)試提供了一種經(jīng)濟(jì)靈活的方法。

審核編輯：郭婷