圖2. RF噪聲抑制能力測(cè)試裝置
信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所需頻率的RF調(diào)制信號(hào),并將其饋送到功率放大器。通過(guò)一個(gè)與功率計(jì)連接的定向耦合器測(cè)量并監(jiān)視功率放大器(PA)輸出。計(jì)算機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率范圍、調(diào)制類型、調(diào)制百分比以及PA的功率輸出建立所需要的RF場(chǎng)。電場(chǎng)通過(guò)天線(平面型)在屏蔽電波暗室內(nèi)輻射,經(jīng)過(guò)精確校準(zhǔn)產(chǎn)生均勻、一致的可重復(fù)電場(chǎng)。
典型蜂窩電話附近的RF場(chǎng)強(qiáng)近似為60V/m (距離手機(jī)天線4cm處),遠(yuǎn)離手機(jī)后場(chǎng)強(qiáng)降低。在距離手機(jī)10cm處,場(chǎng)強(qiáng)降至25V/m。因此在電波暗室內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)均勻的60V/m場(chǎng)強(qiáng),以模擬DUT所處的RF環(huán)境(60V/m的輻射強(qiáng)度可以保證被測(cè)器件不至于發(fā)生電平鉗位,避免測(cè)量誤差)。所采用的射頻信號(hào)是在800MHz至1GHz蜂窩電話頻率范圍內(nèi)變化的RF正弦波,使用1000Hz的音頻頻率進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制深度為100%。用217Hz頻率調(diào)制時(shí)可以得到類似結(jié)果,但1000Hz是更常用的音頻頻率,為便于評(píng)估,這里選擇了1000Hz。通過(guò)電波暗室的接入端口為DUT提供電源,并通過(guò)接入端口連接電壓表,讀取dBV值(相對(duì)于1V的dB)。通過(guò)調(diào)整DUT在電波暗室內(nèi)的位置,并使用場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)儀可以精確校準(zhǔn)RF場(chǎng)。

圖3. 使用圖2測(cè)試裝置得到的兩個(gè)雙運(yùn)放的RF噪聲抑制測(cè)試結(jié)果
測(cè)試結(jié)果兩個(gè)雙運(yùn)放(MAX4232和競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X)的測(cè)試結(jié)果如圖3所示,測(cè)量值為平均輸出dBV。RF頻率在800MHz至1GHz范圍內(nèi)變化時(shí),在均勻的60V/m電場(chǎng)中,MAX4232的平均輸出大約為-66dBV (500μV RMS相對(duì)于1V);競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品X的平均輸出大約為-18dBV (125mV RMS,相對(duì)于1V)。沒(méi)有RF信號(hào)時(shí),電壓表的讀數(shù)為-86dBV。
因此,MAX4232輸出的變化量只有-20dB (-86dBV到-66dBV),即RF干擾導(dǎo)致MAX4232輸出從50μV RMS變化到500μV RMS。在RF干擾環(huán)境下,MAX4232的變化因子是10。因此可以推斷出MAX4232具有出色的RF抗干擾能力(-66dBV),不會(huì)產(chǎn)生明顯的輸出失真。
而器件X的噪聲抑制平均讀數(shù)僅有-18dBV,這意味著在RF影響下輸出變化為125mV RMS (相對(duì)于1V)。這個(gè)增加值很大,是正常值50μV RMS的2500倍。因此,器件X的RF抗干擾能力很差(-18dBV),當(dāng)靠近蜂窩電話或其它RF源時(shí)可能無(wú)法正常工作。顯然,對(duì)于音頻處理應(yīng)用如耳機(jī)放大器和話筒放大器,MAX4232是一個(gè)更好的選擇。
總結(jié)總之,為了保證產(chǎn)品在RF環(huán)境下的工作質(zhì)量,RF抗干擾能力的測(cè)量是電路板和IC制造商必須考慮的步驟。RF電波暗室測(cè)量裝置提供了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)、靈活,又精確的RF抗干擾能力測(cè)量方法。