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技術(shù)論壇

屏蔽在射頻系統(tǒng)中的重要性

來(lái)源: 時(shí)間:2022-04-13 14:06:17 瀏覽次數(shù):

手機(jī)主板的RF性能都比較好,不管是TX還是RX都算比較好。

以下是其主要的傳導(dǎo)性能指標(biāo):

GSM TX Max Output power:+33.6dBm (at max PA ADC GAIN)                  

GSM TX  Output  power at PCL5:33.2dBm

DCS TX Max Output power:+31.5dBm (at max PA ADC GAIN)

DCS TX  Output  power at PCL0:29.2dBm

開(kāi)關(guān)頻譜和調(diào)制譜均有8dB以上的余量;

通過(guò)頻譜分析儀測(cè)試其傳導(dǎo)EMC 雜散,GSM、DCS二次三次及高次諧波的均小于-40dBm,也就是有10dB以上的余量。但在暗室測(cè)試試其輻射雜散時(shí),發(fā)現(xiàn)GSM 二次(1.8GHz)和三次諧波(2.7GHz)最差可以達(dá)到-20dBm,也就是超標(biāo)10dB;DCS二次諧波(3.6GHz)最差也在-24dBm,三次諧波(5.5GHz)指標(biāo)也臨界在-30dBm左右。

按道理來(lái)說(shuō),如果傳導(dǎo)雜散指標(biāo)很好,EMC輻射雜散超標(biāo)的話(huà),那么主要原因應(yīng)該在天線(xiàn)及其周邊電路。這是第一個(gè)想法。首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析儀檢查天線(xiàn)的性能(天線(xiàn)是外發(fā)設(shè)計(jì)的),發(fā)現(xiàn)在2.5GHz左右有一個(gè)諧振點(diǎn)比900,1800MHz頻段諧振特性還好。通過(guò)網(wǎng)分進(jìn)行匹配,將這個(gè)諧振點(diǎn)的特性減小了。將匹配后的天線(xiàn)送暗室測(cè)試,900,1800MHz頻段的帶寬相反還有展寬,特性也變好了,TRP(總輻射功率)也改善了,TIS(總的全向接收靈敏度)也有小小改善。但是整機(jī)送暗室測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)EMC雜散指標(biāo)沒(méi)有絲毫改善。

問(wèn)題出在哪里呢?

由于天線(xiàn)是monopole天線(xiàn),受外界影響很大,開(kāi)始考慮干擾問(wèn)題。由于天線(xiàn)周邊環(huán)境較差,有喇叭和一個(gè)TVS管,下面還有一個(gè)獨(dú)立的KEY板(雖然沒(méi)有鋪銅,但不排附近走線(xiàn)的影響),所以很難一下看出是什么東西干擾到了天線(xiàn)。

有一個(gè)用環(huán)天線(xiàn)尋找干擾源的方法。在“豬尾巴”上焊了大約6CM左右的一段錫線(xiàn),將其圓成1 .5CM左右直徑的一個(gè)圓環(huán)。將這個(gè)“豬尾巴環(huán)天線(xiàn)”與頻譜分析儀的射頻電纜連接,設(shè)置頻譜儀的SPAN為1.5GHz~4GHz,并將頻譜儀設(shè)置為尋找并保持最大軌跡點(diǎn),將手機(jī)與CMU200相連并呼叫,連接后設(shè)置手機(jī)的輸出功率為最大(GSM為PCL5)。將“豬尾巴環(huán)天線(xiàn)”放在手機(jī)主板上探尋。首先找RF部分,它離天線(xiàn)最近。結(jié)果,天線(xiàn)一接近RF測(cè)試口邊上就有好幾個(gè)干擾頻點(diǎn),就如上面提到的測(cè)試到的諧波點(diǎn),再將天線(xiàn)放到PA附近的屏蔽蓋上,干擾更強(qiáng)了;仔細(xì)查看,發(fā)現(xiàn)原來(lái)先前為了整改方便就PA附近的屏蔽框去掉了,只留下了屏蔽蓋,雖然表面上看,屏蔽蓋完全覆蓋在了RF部分上,其實(shí)在屏蔽蓋和PCB板之間有一段10mm以上的細(xì)縫,雖然細(xì)縫很小,但由于腔體效應(yīng)發(fā)射出來(lái)的GSM和DCS信號(hào)很容易倍頻到高次諧波上形成強(qiáng)干擾。

至此,終于找到了干擾源,解決了EMC雜散的問(wèn)題,突出了屏蔽在射頻系統(tǒng)中的重要地位,也意外的發(fā)現(xiàn)天線(xiàn)在3/4波長(zhǎng)時(shí)的諧振點(diǎn)有可能比1/4波長(zhǎng)時(shí)的諧振點(diǎn)有更好的諧振特性,以后做天線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到更長(zhǎng)波長(zhǎng)的頻段。


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