功率放大器的電源線噪聲對策技術
以智能手機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&雜散發射），尋求改善PA的電源質量（PI: 電源完整性）的例子很多。在無線通信中，以國際標準（ITU）為首，3GPP（無線通信標準機構），以及各運營商都對不必要的輻射的范圍值設定了嚴格的標準。因此，我們有必要通過PA的電源線的噪聲對策來改善RF信號質量。本文以改善RF的信號質量（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量的對策
通過有線連接的RF信號質量的評估項目中，有ACLR*1（臨道泄露功率比）和SEM*2（頻譜發射模塊）。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轉換器時，RF信號質量的改善方法。
*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 頻譜發射模板（SEM）：頻帶外泄露的雜散的許可值。
（※正確的定義請參考專業書籍。）
RF信號質量劣化（頻帶外的不必要輻射）的機制 (例)
PA的電源線傳輸的噪聲觸動了PA的功率，該噪聲出現在了PA輸出電力中，從而對RF信號產生了影響。
電源線傳輸的噪聲（F1）由于PA的2次失真特性而在載體的兩側（F2-F1和F2+F1）以雜散的形式出現。
通過DC/DC轉換器供電的PA的電源質量和噪聲問題（2次失真）
對策的重點
確定對RF信號質量產生影響的電源噪聲的頻率就能找到對策。
例如，在RF信號質量評估中，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信號質量產生影響。低頻帶噪聲是DC-DC轉換器的開關發出噪聲（一般的PA用的DC/DC轉換器的開關頻率為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轉換器的開關噪聲的水平。
為了抑制DC/DC轉換器的開關噪聲的水平，下圖所示的對策是有效的。DC/DC轉換器的輸出電力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。
對策結果
前述的對策結果通過評估電路板來確認的。
通過放入濾波器來調查該原件的損耗是否對DC/DC轉換器的電力轉換功率產生不好的影響。因為LQW15CN系列和BLM15PX121的超低直流阻抗特性，對電力轉換效率起到的影響應該處于沒有問題的水平。
實際設備中的對策事例
以下，是實際設備中的對策事例。
智能手機中，DC/DC轉換器的輸出電力LC（功率電感器和輸出電容器）的后面直接插入LQW15CN18N，來確認改善RF信號近旁頻帶的中雜散。
結語
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量的對策方法。
結論:通過有線連接評估來達到改善信號質量的對策方法
DC/DC轉換器的輸出LC（功率電感器和輸出電容器）的后面直接插入LQW15CN系列和BLM15PX121，能夠抑制DC/DC轉換器的低頻噪聲（開關噪聲），其結果是能夠改善RF信號質量。
擔當：株式會社村田制作所 EMI事業部商品開發部
編輯：admin 最后修改時間：2017-12-13
