CN101325420A - 一种降低杂散信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种降低杂散信号的方法，它通过在电路中加入信号分割隔离带，如采用对功率放大器的芯片地脚的工作电流分割，或者对功率放大器与屏蔽罩之间地网络的分割，或者在对功率放大器的芯片地脚的工作电流分割的同时对功率放大器与屏蔽罩之间地网络的分割，以减少传导杂散。本发明的有益效果在于不需要更改芯片，不需要更改电路匹配，也不需要增加功率放大器的输出，即可以提高产品的传导杂散性能。单纯通过技术上的改进，既没有额外费用的产生，也不会浪费能源，同时经实验验证，效果很明显。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品，尤其是指对信号杂散要求严格的产品，如手机，基站等。
背景技术
电子产品的杂散有可能影响到其它产品的正常使用，占用其它产品的工作频带，造成频带资源的浪费。目前世界各国都非常重视，出台相应的规范和标准。
降低产品的传导杂散主要是降低产品内部功率放大器的传导杂散，现有技术中通常用以下三种形式降低。
1.提高功率放大器芯片的整体性能，这种方法是芯片级的处理，需要芯片的生产企业重新优化芯片的工艺水平，实现难度极其大，并且由于芯片定型量产后更改设计成本昂贵，所以很少有芯片厂家愿意进行这种尝试。
2.对功率放大器的输入输出端口进行匹配，这种方法可能会有一定的改进，但是结果不明显。
3.在功率放大器的前后可以使用带频率选择特性的器件或器件网络，但这种方法会增加成本并且由于增加器件会导致损耗增加，功率放大器必须增加功率的输出来祢补，这会导致产品功耗增加，浪费了部分能源。
由此可见，现有技术中对解决电子产品中的杂散问题没有什么好的方法，每种方法都需要付出一定的代价，或是费用很高，或是效果不明显，或是浪费能源。
发明内容
为解决现有技术中电子产品的杂散问题，本发明提出一种解决方案，不需要更改芯片，不需要更改电路匹配，也不需要增加功率放大器的输出，即可以提高产品的传导杂散性能。这样既没有费用的产生，也不会浪费能源，同时效果还很明显。
本发明提供的一种降低杂散信号的方法，其特征在于在电路中加入信号分割隔离带。
所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器的芯片地脚的工作电流进行分割。
所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器与屏蔽罩之间地网络进行分割。
所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器的芯片地脚的工作电流进行分割的同时也对功率放大器与屏蔽罩之间地网络进行分割。
附图说明
图1是现有技术中的屏蔽罩内面电流流动示意图；
图2是本发明的屏蔽罩内面电流流动示意图；
图3是本发明的功率放大器与屏蔽罩之间的分割示意图
图4是本发明的功率放大器芯片地脚的分割示意图；
图5是现有技术中的手机在GSM1800发射传导杂散的实验结果；
图6是测试使用本发明后手机在GSM1800发射传导杂散的结果；
图7是传导杂散的测试框图
具体实施方式
本发明主要是在电路中加入信号分割隔离带，如采用对功率放大器的芯片地脚的工作电流分割，或者对功率放大器与屏蔽罩之间地网络的分割，或者在对功率放大器的芯片地脚的工作电流分割的同时对功率放大器与屏蔽罩之间地网络的分割，以减少传导杂散。
下面将结合附图对本发明作一个具体的说明
由于电磁波的趋肤效应，大部分的能量都在导体的表面传播，形成面电流。如图1所示，是一个含有屏蔽罩的电路中屏蔽罩内面电流的流动示意图，是一个截面图。如图1所示屏蔽罩5内有信号1，信号2，信号3，信号4，还有PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)表层地6和PCB中间层。其中信号1，信号2，信号3，信号4均是杂散信号在屏蔽罩上形成的面电流，其中面电流信号1和信号4是会正常通过PCB的地区域，面电流信号2和信号3会通过PCB板表面反馈到功率放大器的输入端，这样杂散信号会被再次放大，影响产品的性能。
本发明采用对功率放大器与屏蔽罩之间地网络进行分割，用信号隔离带阻断信号反馈回功率放大器输入端的通路，这样就可以减少杂波再次被放大，从而减小了产品输出的杂散信号。如图2所示，是本发明的屏蔽罩内面电流流动示意图，将现有技术中的如图1所示的PCB表层地6进行分割，分割成如图2所示的PCB表层地7，PCB表层芯片区域地8，PCB不铺地9(即隔离带)。如图2所示，信号1和信号4会正常的通过PCB层，而信号2和信号3当到达PCB不铺地9(隔离带)时，因为没有可以传播的金属介质，它不会再流回放大器的输入端，从而有效地减少了杂散信号被再次放大的可能，提高了产品性能。
如图3所示是本发明的功率放大器与屏蔽罩之间的分割示意图，实际上是从上往下看功率放大器与屏蔽罩之间的分割示意图(俯视图)，如图所示，它包含屏蔽罩的焊接区域31，屏蔽罩内器件工作区域32和信号分割隔离带33。信号隔离带一般是对基板的表面做切割，使表面形成不直接相连的金属区域，使面电流在基板表面不能传播。在印制板中去掉表层的部分金属，使印制板表面被分割成不连通的区域，从而抑制了面电流在表面传播。去掉表面金属的区域称为信号分割隔离带。通过在现有技术中加入了信号分割隔离带33，可以减少杂波再次被放大，从而减小了产品输出的杂散信号。
如图4所示本发明的功率放大器芯片地脚的分割示意图，也是从上往下看功率放大器芯片地脚的分割示意图(俯视图)，它包含功率放大器以外的器件工作区域41，功率放大器芯片的地脚42，如图4所示，共有9个这样的芯片的地脚，信号分割隔离带43，如图4所示的示意图中间的空白区域均是信号分割隔离带，不铺地。在印制板中去掉表层的部分金属，使印制板表面被分割成不连通的区域，从而抑制了面电流在表面传播，去掉表面金属的区域称为信号分割隔离带。
下面用实验结果来说明本发明在手机的一块PCB板上应用所取得的有益效果。
根据3GPP TS51.010 Conducted Spurious Emission GSM1800Tx(3GPP中关于GSM 1800频段的传导杂散的标准)的标准，手机信号的杂散信号功率必须在-30db以下，试验结果是要避免出现如图5所示的54，55或57所示的最大峰值功率，或者要使这些功率能尽可能地小。
如图7所示，为传导杂散的测试框图，手机的测试口通过射频电缆与衰减器连接，衰减器为宽频带6dB或者10dB衰减器，用来降低手机发射功率，来达到保护频谱仪(接收机)的目的。经过衰减器，通过一个陷波器(高通滤波器)，用来滤去基波，而得到谐波信号，这也是为了频谱仪的输入动态范围考虑，放大器用来提高高频段的信噪比。频谱仪(接收机)用来进行扫频测试谐波功率。
测试时，先把手机的射频通路接通，开机找网，然后或者通过电脑控制或者直接拨号连通信号，注意：直接拨号的时候需要CMU200(仪器型号，一种综合测试仪)和功率分配器进行连接，然后调节陷波器的陷波范围，使之在所选中频上起到滤波效果，保留高次谐波分量，之后通过放大器，进入频谱仪进行测试，可以在选定的频点上测试其谐波是否满足要求。
如图5中所示的标准线51，如图5所示的实验结果，横轴是频率(GHz)，纵轴是功率(dB)，本实验测试的是GSM1800的发射传导杂散，因此测试设备对频率为1800MHz的信号采取了抑制措施，以便能准确的测出杂散信号的功率。
如图5所示，当信号频率是1.749GHz时，测试得到的最大峰值功率是-42.106dBm(如53所示)，当信号频率是3.494GHz时，测试得到的最大峰值功率是-33.4dBm(如54所示)；当信号频率是5.242GHz时，测试得到的最大峰值功率是-50.579dBm(如55所示)；当信号频率是6.991GHz时，测试得到的最大峰值功率是-31.2dBm(如56所示)；当信号频率是10.484GHz时，测试得到的最大峰值功率是-45.542dBm(如57所示)；这是在现有技术中对手机上的一块PCB上进行测试的结果。
如图6所示，是使用本发明的方法后对手机上的同一块PCB板上进行测试的结果。结果如下：
当信号频率是1.749GHz时，测试得到的最大峰值功率是-42.106dBm；
当信号频率是3.494GHz时，测试得到的最大峰值功率是-51.080dBm(如61所示)；
当信号频率是5.242GHz时，测试得到的最大峰值功率是-52.633dBm(如62所示)；
当信号频率是6.991GHz时，测试得到的最大峰值功率是-31.2dBm(如63所示)；
当信号频率是10.484GHz时，消失在其它干扰信号中了，不会出现最大峰值功率了
为更清楚的表述使用本发明的方法后对产品杂散性能的改善，将上述内容用表格的方式进行对比，可以更明了的看出来，如下所示：
对比如图5和图6所示的两笔试验数据，可以明显的看出，采用本发明的方法后的产品杂散性能的改善是非常明显的，如频率是3.494GHz的信号，效果是提高了17dB以上；或者是彻底的消除了该频率的信号产生的峰值功率，如频率是10.484GHz的信号。同时对于两个测试图中的频率是6991.983968MHz的信号基本没有任何影响，这说明这个信号不是通过信号反馈的方式而形成的，所以这种降低杂散信号的方法对它没有改善作用。
经验证这种降低杂散信号的方法会提高产品的传导杂散性能，尤其在高频段更为明显。
如上所述的试验结果可以知道，分割功率放大器的芯片地脚可以有效的减少杂散信号通过PCB板表面反馈到输入端再次被功率放大器放大，分割功率放大器与屏蔽罩之间地网络可以减少功率放大器辐射出的杂散信号通过屏蔽罩形成面电流反馈到输入端再次被放大。本发明所述的这种降低杂散信号的方法不需要更改芯片，不需要更改电路匹配，也不需要增加功率放大器的输出，不会造成成本的增加和功率的浪费。
对本领域的技术人员显而易见的是，这种降低杂散信号的方法可使用于各种内部含有放大器的芯片以及电路，或者是使用屏蔽罩的电路，或者是使用于既含有屏蔽罩，同时也含有放大器的芯片以及电路。如基站中的电路等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1、一种降低杂散信号的方法，其特征在于在电路中加入信号分割隔离带。
2、根据权利要求1所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器的芯片地脚的工作电流进行分割。
3、根据权利要求1所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器与屏蔽罩之间地网络进行分割。
4、根据权利要求1所述的一种降低杂散信号的方法，其特征在于对功率放大器的芯片地脚的工作电流进行分割的同时也对功率放大器与屏蔽罩之间地网络进行分割。
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| CNA2007101003810A CN101325420A (zh) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 一种降低杂散信号的方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110337232A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-15 | 广东以诺通讯有限公司 | 一种可解决gsm cse的通信装置 |
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2007
- 2007-06-11 CN CNA2007101003810A patent/CN101325420A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN110337232A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-15 | 广东以诺通讯有限公司 | 一种可解决gsm cse的通信装置 |
| CN110337232B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-04-13 | 深圳市福日中诺电子科技有限公司 | 一种可解决全球移动通信系统传导杂散骚扰的通信装置 |
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