功率放大器的电源线噪声对策

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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。

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通过有线连接评估来改善信号质量的对策

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: |# Q9 u; k5 r! a! P( a" j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。

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6 C/ m- i7 f) }' B( v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。
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*1邻道泄漏功率比（ACLR）：相邻的信号通道中信号泄露的程度。
3 e1 f  z7 z7 n0 X*2 频谱发射模板（SEM）：频带外泄露的杂散的许可值。

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3 p' G6 q6 ]3 _8 QRF信号质量劣化（频带外的不必要辐射）机制 (例)

: _* J( L2 o8 O& b# \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。
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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。
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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）

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; U7 K' S; F) f+ ~对策的重点

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6 ]) s$ Y0 o2 m3 z/ {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。
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- l3 r# L: a5 ^$ U7 e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。
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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。

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; d: N# X4 O5 P+ a4 E" G1 [0 F  o$ F对策结果

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: U" A  T, G; ~0 o6 c/ |) W3 ^前述的对策结果通过评估电路板来确认的。
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! b* K, w: i% N0 ]1 c& Y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。


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实际设备中的对策事例



% f% j: R( n* R6 w7 ^+ y! ~  H以下，是实际设备中的对策事例。

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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。

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结语
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& z; _$ j/ y  P7 \( v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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结论:  通过有线连接评估来达到改善信号质量的对策方法DC/DC转换器的输出LC（功率电感器和输出电容器）的后面直接插入LQW15CN系列和BLM15PX121，能够抑制DC/DC转换器的低频噪声（开关噪声），其结果是能够改善RF信号质量。

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, K$ q, n# O4 M; c' T$ J$ s. J更多精彩请加入“中国射频微波微信第一群”， 先加徐老师微信号：15989459034，注明公司，射频领域及方向，通过验证后加入。（注：本群属纯技术研讨群，销售代理等非射频技术人员勿加）！?
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