以智能手机为首的移动无线终端的power amplifier (pa)中,为了抑制不必要的辐射(频带外的&杂散发射),寻求改善pa的电源质量(pi: 电源完整性)的例子很多。在无线通信中,以国际标准(itu)为首,3gpp(无线通信标准机构),以及各运营商都对不必要的辐射的范围值设定了严格的标准。因此,我们有必要通过pa的电源线的噪声对策来改善rf信号质量。本文以改善rf的信号质量(频带外的不必要辐射)为目的,介绍使用了片状铁氧体磁珠和片状电感器的移动终端的pa电源线的噪声对策方法。
通过有线连接评估来改善信号质量的对策
通过有线连接的rf信号质量的评估项目中,有aclr*1(临道泄露功率比)和sem*2(频谱发射模块)。这些是评估测试rf信号近旁的寄生(不必要的辐射)的。
本稿中,介绍的是pa的电源供给中使用了dc/dc转换器时,rf信号质量的改善方法。
1.邻道泄漏功率比(aclr):相邻的信号通道中信号泄露的程度。
2.频谱发射模板(sem):频带外泄露的杂散的许可值。
rf信号质量劣化(频带外的不必要辐射)的机制 (例)
pa的电源线传输的噪声触动了pa的功率,该噪声出现在了pa输出电力中,从而对rf信号产生了影响。
电源线传输的噪声(f1)由于pa的2次失真特性而在载体的两侧(f2-f1和f2+f1)以杂散的形式出现。
通过dc/dc转换器供电的pa的电源质量和噪声问题(2次失真)
对策的重点
确定对rf信号质量产生影响的电源噪声的频率就能找到对策。
例如,在rf信号质量评估中,一般的aclr的评估频率频带宽是以载波频率(f2)为中心,w-cdma为25mhz、lte则为50mhz。如果只考虑一侧的话,与载波频率(f2)相比,评估的幅度则变成了w-cdma为12.5mhz、lte为25mhz。因此,在aclr中,w-cdma为12.5mhz、lte为 25mhz以下的频率噪声(f1)会对rf信号质量产生影响。低频带噪声是dc-dc转换器的开关发出噪声(一般的pa用的dc/dc转换器的开关频率为 2~10mhz)的主要原因。因此,pa的电源线的对策中,必须要抑制dc/dc转换器的开关噪声的水平。
为了抑制dc/dc转换器的开关噪声的水平,下图所示的对策是有效的。dc/dc转换器的输出电力lc(功率电感器和输出电容器)的后面直接插入片状电感器lqw15cn系列或者片状铁氧体磁珠blm15px121。
对策结果
前述的对策结果通过评估电路板来确认的。
通过放入滤波器来调查该原件的损耗是否对dc/dc转换器的电力转换功率产生不好的影响。因为lqw15cn系列和blm15px121的超低直流阻抗特性,对电力转换效率起到的影响应该处于没有问题的水平。
实际设备中的对策事例
以下,是实际设备中的对策事例。
在智能手机中,dc/dc转换器的输出电力lc(功率电感器和输出电容器)的后面直接插入lqw15cn18n,来确认改善rf信号近旁频带的中杂散。
结语
移动无线终端的pa的电源线中,通过有线连接评估来考虑针对改善信号质量的对策方法。
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