改善RF信號質(zhì)量的電源線噪聲對策

　　本文以改善RF的信號質(zhì)量(頻帶外的不必要輻射)為目的，介紹使用了片狀鐵氧體磁珠和片狀電感器的移動終端的PA電源線的噪聲對策方法。

　　以智能手機(jī)為首的移動無線終端的Power Amplifier (PA)中，為了抑制不必要的輻射(頻帶外的&雜散發(fā)射)，尋求改善PA的電源質(zhì)量(PI: 電源完整性)的例子很多。在無線通信中，以國際標(biāo)準(zhǔn)(ITU)為首，3GPP(無線通信標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu))，以及各運(yùn)營商都對不必要的輻射的范圍值設(shè)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們有必要通過PA的電源線的噪聲對策來改善RF信號質(zhì)量。本文以改善RF的信號質(zhì)量(頻帶外的不必要輻射)為目的，介紹使用了片狀鐵氧體磁珠和片狀電感器的移動終端的PA電源線的噪聲對策方法。

　　通過有線連接評估來改善信號質(zhì)量的對策

　　通過有線連接的RF信號質(zhì)量的評估項(xiàng)目中，有ACLR*1(臨道泄露功率比)和SEM*2(頻譜發(fā)射模塊)。這些是評估測試RF信號近旁的寄生(不必要的輻射)的。

　　本稿中，介紹的是PA的電源供給中使用了DC/DC轉(zhuǎn)換器時，RF信號質(zhì)量的改善方法。

　　1.鄰道泄漏功率比(ACLR)：相鄰的信號通道中信號泄露的程度。

　　2.頻譜發(fā)射模板(SEM)：頻帶外泄露的雜散的許可值。

　　RF信號質(zhì)量劣化(頻帶外的不必要輻射)的機(jī)制 (例)

　　PA的電源線傳輸?shù)脑肼曈|動了PA的功率，該噪聲出現(xiàn)在了PA輸出電力中，從而對RF信號產(chǎn)生了影響。

　　電源線傳輸?shù)脑肼?F1)由于PA的2次失真特性而在載體的兩側(cè)(F2-F1和F2+F1)以雜散的形式出現(xiàn)。

　　通過DC/DC轉(zhuǎn)換器供電的PA的電源質(zhì)量和噪聲問題(2次失真)

　　對策的重點(diǎn)

　　確定對RF信號質(zhì)量產(chǎn)生影響的電源噪聲的頻率就能找到對策。

　　例如，在RF信號質(zhì)量評估中，一般的ACLR的評估頻率頻帶寬是以載波頻率(F2)為中心，W-CDMA為25MHz、LTE則為50MHz。如果只考慮一側(cè)的話，與載波頻率(F2)相比，評估的幅度則變成了W-CDMA為12.5MHz、LTE為25MHz。因此，在ACLR中，W-CDMA為12.5MHz、LTE為25MHz以下的頻率噪聲(F1)會對RF信號質(zhì)量產(chǎn)生影響。低頻帶噪聲是DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)發(fā)出噪聲(一般的PA用的DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率為2～10MHz)的主要原因。因此，PA的電源線的對策中，必須要抑制DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)噪聲的水平。

　　為了抑制DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)噪聲的水平，下圖所示的對策是有效的。DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電力LC(功率電感器和輸出電容器)的后面直接插入片狀電感器LQW15CN系列或者片狀鐵氧體磁珠BLM15PX121。

　　對策結(jié)果

　　前述的對策結(jié)果通過評估電路板來確認(rèn)的。

　　通過放入濾波器來調(diào)查該原件的損耗是否對DC/DC轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換功率產(chǎn)生不好的影響。因?yàn)長QW15CN系列和BLM15PX121的超低直流阻抗特性，對電力轉(zhuǎn)換效率起到的影響應(yīng)該處于沒有問題的水平。

　　實(shí)際設(shè)備中的對策事例

　　以下，是實(shí)際設(shè)備中的對策事例。

　　在智能手機(jī)中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電力LC(功率電感器和輸出電容器)的后面直接插入LQW15CN18N，來確認(rèn)改善RF信號近旁頻帶的中雜散。

　　結(jié)語

　　移動無線終端的PA的電源線中，通過有線連接評估來考慮針對改善信號質(zhì)量的對策方法。