一种用于确定射频抗扰度的测量技术

GSM手机的普及导致不需要的RF信号稳步上升，导致电子电路给出失真的结果，除非它们具有足够的RF噪声抑制能力。因此，射频抗扰度测试已成为确保电子电路令人满意运行的必要条件。

介绍

当今的大多数手机都采用时分多址（TDMA）标准，这是一种多路复用方案，通过以217Hz的速率关闭和打开脉冲来调制高频载波。然后，RF敏感IC可以解调该载波并再现217Hz信号及其谐波频率。由于这些频率中的大多数都落在音频频段内，因此它们会产生不需要的嗡嗡声。因此，射频抗扰度差的电路会解调手机的射频频率并产生不需要的低频音频。作为质量保证措施，测试应使电路处于与正常工作期间相当的RF环境中。

本文介绍一种测量集成电路板RF噪声抑制能力的通用技术。射频抗干扰测试使电路板处于受控的射频水平，代表其工作期间可能遇到的应力。结果是一种标准的结构化测试方法，该方法可建立可用于定性分析的可重复结果。这些测试结果有助于选择最能抵抗RF噪声的IC和电路。

射频敏感性可以通过将被测设备（DUT）放置在工作手机附近来测试。但是，为了获得准确和可重复的测试结果，必须使用一致的方法和可重复的RF场对DUT进行测试。解决方案是射频消声测试室，可产生精确控制的射频场，可与典型移动电话产生的射频场相媲美。

射频抗扰度测试设置

以下讨论比较了MAX4232双通道运算放大器（运算放大器）和竞争器件（竞争产品X）的RF抗扰度测试结果。RF抗扰度测试电路（图1）显示了与被测双通道运算放大器的电路板连接。每个运算放大器都配置为交流放大器。在没有交流信号输入的情况下，输出位于 1.5VDC（对于 V抄送= 3V）。反相输入使用1.5“导线环路短路至地，以仿真输入端的PC走线。该环路模拟实际迹线的效果，该迹线可以在工作频率下充当天线，收集和解调RF信号。运算放大器的RF抗扰度通过在输出端连接dBV表来测量和量化。

图1.用于MAX4232双通道运算放大器RF抗扰度测试的测试电路连接

Maxim的RF测试设置（图2）产生RF抗扰度测试所需的RF场。消声测试室具有类似于法拉第笼的屏蔽体，带有用于连接电源电压和输出监视器的接入端口。测试设置是通过连接以下设备形成的：

信号发生器：9kHz至3.3GHz（罗德和施瓦茨SML-03）

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

功率计：25MHz至1GHz（罗德和施瓦茨）

并联接线电池（消声室）

电场传感器

电脑（电脑）

dBV计

图2.用于射频抗噪性测试的设备设置。

信号发生器产生所需频率和调制的RF信号，并将其馈送到功率放大器。功率放大器（PA）输出通过定向耦合器和功率计进行测量和监控。计算机通过控制信号发生器输出的频率范围、调制类型、调制百分比和PA的功率输出来建立所需的RF场。使用天线（Planer型）在屏蔽消声室内辐射电场，该天线产生均匀，精确校准且可重复的电场。

典型手机附近的射频场距离手机辐射天线 60cm 处约为 4V/m;当一个人离开手机时，射频场会减小到距离手机 25 厘米处的约 10V/m。因此，该腔室产生60V/m的均匀场强，模拟DUT所经历的RF环境（60V/m也足够低，可以使接收设备保持在削波电平以下并避免测量误差）。RF正弦波在800MHz和1GHz的手机频率之间变化，100%调制，音频频率为1000Hz。217Hz调制会产生类似的结果，但为了方便起见，选择了更常见的音频频率1000Hz。腔室侧面的接入端口为 DUT 供电，还可以连接 dBV 仪表，该仪表设置为 dBV 读数（相对于 1V 的 dBs）。通过使用场传感器调整腔室内的 DUT 位置，可以精确校准射频场。

图3.使用图2设置的两个双通道运算放大器的RF噪声抗扰度测试结果。

测试结果

两个双通道运算放大器（MAX4232和竞争产品X）的测试结果显示，平均输出单位为dBV（图3）。针对800MHz至1Ghz的RF频率变化，在60V/m的均匀电场下，MAX4232的平均输出约为-66dBV （相对于500V为1μV rms），竞争产品X的平均输出约为-18dBV （相对于125V为1mV RMS）。在没有任何射频信号的情况下，dBV表读数为-86dBV。

因此，MAX4232输出仅变化-20dB（-86dBV至-66dBV）。也就是说，RF环境导致其输出从50μV RMS变为500μV RMS。可以说，MAX4232输出仅随RF环境变化10倍。因此，MAX4232具有-66dBV的出色RF抗扰度，不会产生任何明显的输出失真。

竞争对手X的平均读数仅为-18dBV，这意味着当受到RF时，其输出会改变125mV RMS（相对于1V RMS）。这一增幅是正常值（2500μV RMS）的50倍。因此，可以说竞争对手X的射频抗扰度很差（-18dBV）;当靠近手机或其他射频源时，它更有可能引起问题。显然，MAX4232是耳机放大器和麦克风放大器等音频处理应用的更好选择。

总结

总之，对于关注在射频环境中保持高质量性能的电路板和IC制造商来说，RF抗扰度测试是必不可少的步骤。射频腔室设置为准确的射频抗扰度测试提供了一种经济灵活的方法。

审核编辑：郭婷