工程師告知:克服係統設計中的無線電幹擾問題
發布時間:2014-09-16 責任編輯:sherryyu
【導讀】電子工程師常常希望能有一種可解決所有無線電幹擾(RS)或射頻抗擾問題的方法。然而,由於這些現象都受到物理定律的限製,因此,要征服RS問題並非那麼容易。本文將為大家詳細講解。
以慣用詞彙來說,電磁場是無線電訊號。電磁幹擾(EMI)和射頻幹擾(RFI)是相關聯的;事實上,EMI和RFI兩個名詞也經常互換使用。
除少數例外,RS主要是用於射頻晶片的係統規格。在多數係統中,許多這類電路是透過機殼(遮罩)、電源去耦網路、電力線濾波器和隔離電路與外部世界隔離。但仍有兩種情況例外:直接連接到天線的射頻設備;其它連接到係統輸入和輸出埠的設備。
從係統角度來看,為保護內部係統元件免受EMI或RFI幹擾而增加設計複雜性,並不是經濟的方法。
工程師可在兩個地方實施靜電放電保護。一種是在IC處理和封裝過程中實施內部ESD保護;另一種則是在輸入/輸出埠進行係統級ESD保護。後者性能更強,但這種保護須採用分離式元件。
係統與外界連接的部位,是RS最嚴重的地方。最典型的例子,是當交流電進入係統內部、以及當訊號進入諸如電視天線、衛星天線或乙太網路電纜時。
輻射訊號一直存在於係統外殼的一側。目前,許多電子產品在設計時,考量到成本、外形以及防止觸電等因素,大多選用塑膠外殼。但EMI和RFI卻可直接穿透塑膠傳播。
因(yin)此(ci),製(製)造(zao)商(shang)必(bi)須(xu)提(ti)供(gong)額(e)外(wai)的(de)金(jin)屬(shu)遮(zhe)罩(zhao),或(huo)是(shi)在(zai)設(she)備(bei)外(wai)殼(ke)內(nei)加(jia)設(she)導(dao)電(dian)層(ceng)。導(dao)電(dian)層(ceng)和(he)輕(qing)薄(bo)的(de)金(jin)屬(shu)板(ban)可(ke)提(ti)供(gong)靜(jing)電(dian)保(bao)護(hu),而(er)磁(ci)遮(zhe)罩(zhao)則(ze)需(xu)要(yao)較(jiao)重(zhong)的(de)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)。在(zai)此(ci)情(qing)況(kuang)下(xia),印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)和(he)接(jie)地(di)的(de)設(she)計(ji),便(bian)與(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)的(de)設(she)計(ji)和(he)去(qu)耦(ou)同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao)。
事(shi)實(shi)上(shang),電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)非(fei)線(xian)性(xing)都(dou)對(dui)雜(za)散(san)訊(xun)號(hao)有(you)校(xiao)正(zheng)作(zuo)用(yong)。線(xian)性(xing)度(du)優(you)良(liang)的(de)放(fang)大(da)器(qi)所(suo)需(xu)的(de)校(xiao)正(zheng)自(zi)然(ran)少(shao)於(yu)線(xian)性(xing)度(du)差(cha)的(de)元(yuan)件(jian)。但(dan)若(ruo)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)超(chao)負(fu)載(zai)情(qing)況(kuang),那(na)麼(me)即(ji)使(shi)採(採)用(yong)性(xing)能(neng)卓(zhuo)越(yue)的(de)放(fang)大(da)器(qi),仍(reng)將(jiang)引(yin)起(qi)顯(xian)著(zhe)的(de)失(shi)真(zhen)和(he)非(fei)線(xian)性(xing)。
叁端穩壓器(如低壓差穩壓器和電壓基準)包括內部參考電壓(通常是一個帶隙或齊納二極體)、yigefangdaqiheyigedaotongdianjingti。fangdaqishiyonghuikuibijiaoshuchuyucankaodianya,bingtigongyigeyongyixiuzhengshuchuwuchadexunhao。suoxudeshuchushiwendingdezhiliudianya。dangshuruxiandianyabianhuayijishuchufuzaibianhuashi,wenyaqijiuqidongwenyajizhi,suoyixuyaoyidingdexiuzhengsuduhuopinkuan。danbixuduixiuzhengsudujinxingxianzhi,yiquebaopingwenkongzhihewendingshuchu。
因此,典型頻寬是200kHz到最高1MHz。當約800MHz的高頻射頻訊號施加到穩壓器的任一端接腳(輸入、輸出或接地)時,反饋迴路不會對射頻訊號進行衰減或修正。因此,射頻訊號便會透過穩壓器傳播。
慶幸的是,穩壓器要求電源去耦以消除這種射頻訊號。電容器隻在低於其自共振點時才工作。
最常見的IC不對無線電幹擾性進行測試,因為在99.9%的應用中,係統均已受到保護,可免受RFI和EMI的幹擾。但射頻IC是例外。因為其工作需要RF,這些電路必須與內部和外部帶通濾波結合使用,以便隻允許所需的頻率進出係統。
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