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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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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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- o8 w! s' |( a6 S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。: D6 i5 [4 \" k5 U6 q/ K
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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。# ^% s! T: \0 r7 i8 I9 a
*2 频谱发射模板（SEM）：频带外泄露的杂散的许可值。" |8 A# d* W# x$ C4 c" E8 X
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RF信号质量劣化（频带外的不必要辐射）机制 (例)) Q) Z6 {6 R8 f+ @
; ^. ~# }* q2 \4 qPA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。+ n5 q$ s! e$ l! ~2 L, W. k' H
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$ b# l, g( Q% ~* `8 l: W. S* W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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对策的重点$ ~) y6 f2 N! |
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2 F+ ]4 s9 W! E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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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。4 }( z- e/ X/ m# R
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9 B3 [4 ]9 L! N' ~- |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。4 H Z7 H6 }0 z$ V# V* P% ]2 y
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对策结果
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& I8 u8 K2 H5 X; {& d+ W- l8 a前述的对策结果通过评估电路板来确认的。
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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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1 Z) ]& T, [) p7 {9 d+ i- R实际设备中的对策事例
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以下，是实际设备中的对策事例。6 Z% e6 a8 `, ^, ~/ o- O) }
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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。 Y. v! L7 {, s% E9 ~( ~
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: X8 o1 z9 `, v: [% L7 V( R* G( b![]() 结语
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, N& [/ F) m$ g x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。6 q" L- g$ r8 f
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c2 \! x6 T0 B" h m; U3 ]) e! W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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发表于 2019-9-27 15:10
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