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RF噪聲抑制能力測量裝置 - 集成電路RF噪聲抑制能力測量技術

來源:本站整理 作者:葉子2012年01月16日 09:37
[導讀] 圖2:RF噪聲抑制能力測量裝置 Maxim的RF測試裝置(圖2)產生RF抑制能力測試所需的RF場,測試電波暗室具有一個屏蔽室,作用與法拉第腔的屏蔽室類似,它具有
圖2:RF噪聲抑制能力測量裝置

  Maxim的RF測試裝置(圖2)產生RF抑制能力測試所需的RF場,測試電波暗室具有一個屏蔽室,作用與法拉第腔的屏蔽室類似,它具有連接電源和輸出監視器的端口。把下面列舉的設備連接起來就可以組成測試裝置:

  1. 信號發生器:9kHz至3.3GHz(羅德與施瓦茨公司SML-03)

  2. RF功率放大器(PA):800MHz至1GHz, 20W(OPHIR 5124)

  3. 功率計:25MHz至1GHz(羅德與施瓦茨公司)

  4. 平行線單元(電波暗室)

  5. 場強檢測儀

  6. 計算機

  7. 電壓表

  信號發生器產生所需要頻率的RF調制信號,并將其饋送到功率放大器,通過一個與功率計連接的定向耦合器測量并監視PA輸出。計算機通過控制信號發生器輸出的頻率范圍、調制類型、調制百分比、功放的功率輸出,建立所需要的RF場。電場通過天線(平面型)在屏蔽電波暗室內輻射,經過精確校準,產生均勻的、一致的、可重復的電場。

  典型蜂窩電話附近的RF場強近似為60V/m(距離手機天線4cm處),遠離手機后場強降低。在距離手機10cm處,場強降至25V/m。因此在電波暗室內產生一個均勻的60V/m場強,以模擬DUT所處的RF環境(60V/m的輻射強度可以保證被測器件不至于發生電平鉗位,避免測量誤差)。所采用的射頻信號是在800MHz至1GHz蜂窩電話頻率范圍內變化的RF正弦波,使用1kHz的音頻頻率進行調制,調制深度為100%。用217Hz頻率調制時可以得到相似的結果,但1kHz是更常用的音頻頻率,為便于*估,這里選擇了1kHz。通過電波暗室的接入端口為DUT提供電源,并通過接入端口連接電壓表,讀取dBV值(相對于1V的dB)。通過調整DUT在電波暗室內的位置,并使用場強檢測儀可以精確校準RF場。

  

 

  圖3.使用圖2測量裝置得到的兩個雙運放的 RF噪聲抑制測試結果

  兩個雙運放(MAX4232和X)的測試結果如圖3所示,測量值為輸出的平均dBV。RF頻率在800MHz至1GHz范圍內變化時,在均勻的60V/m電場中,MAX4232的平均輸出大約為-66dBV(500(V RMS相對于1V);器件X的平均輸出大約為(18dBV(125mV RMS相對于1V)。沒有RF信號時,電壓表的讀數為-86dBV。

  因此MAX4232輸出的變化量只有-20dB(-86dBV 到(66dBV),即RF干擾導致MAX4232輸出從50(V RMS變化到500(V RMS,在RF干擾環境下,MAX4232的變化因子是10。因此可以推斷出MAX4232具有出色的RF抑制能力(-66dBV),不會產生明顯的輸出失真。而器件X的噪聲抑制平均讀數僅有-18dBV,這意味著在RF影響下輸出變化為125mV RMS(相對于1V)。這個增加值很大,是正常值50(V RMS的2500倍。因此,器件X的RF噪聲抑制能力很差(-18dBV),當靠近手機或其它RF源時可能無法正常工作。顯然,對于音頻處理應用(如耳機放大器和話筒放大器),MAX4232是一個更好的選擇。

  為了保證產品在RF環境下的工作質量,RF噪聲抑制能力的測量是電路板和IC制造商必須考慮的步驟。RF電波暗室測量裝置提供了一個既經濟、靈活,又精確的RF抑制能力測量方法。

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