LTE供電設備的噪聲抑制技術
發布時間：2013-4-15 10:24
發布者：eechina
|
前言 近年來，伴隨著網絡游戲、流媒體內容等無線通信服務的多樣化，對于高速化數據傳輸、縮短等待時間的相關要求有所提高。此外，許多用戶為了能夠同時進行高效下載，正在追求無線電信號帶寬頻率效率的提高。 但是，至今為止的無線通信方式（2G、3G）并不能完全達到這一要求，為了同時解決「高速化數據傳輸」、「縮短等待時間」、「有效頻率」這些問題，LTE作為無線通信方式被提案，并且開始被世界各國所使用。 另一方面，由于配備了無線通信終端，終端噪音使得它自身的通信性能劣化，會發生系統內的EMC問題（即自中毒問題），為了使LTE的性能發揮極致，必須解決掉這一問題。 這里，我們將通過噪聲對策的事例，介紹對LTE通信規范產生影響的噪音對策以及必要的EMC對策元器件的選擇方法。 調查和解決「對LTE性能產生影響的噪聲」上的注意點 首先，通過和一般性的無線通信方式相比，解說噪聲調查和解決對策上必要的注意點。 注意點主要有以下兩項。 在寬頻率范圍下的噪聲對策的必要性 第一個主意點，在開發針對不同國家的運營商的終端時，帶寬廣的噪聲對策是很必要的。LTE一方面采用了像Band13或Band17這種700MHz的帶寬，同時還采用了像Band7這種2.6GHz的帶寬。今后預計還將采用各種頻帶，在開發全世界通用的LTE終端時，寬頻帶中使用的噪聲對策是很必要的。 
MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) 中噪聲對策的必要性 第二個注意點是采用使用多個天線的被稱之為MIMO的天線方式。至今為止的無線通信方式是利用一根天線來接收信號，這僅有的一根天線也能通過實現噪聲對策來抑制通信規范的劣化。但是，MIMO利用了兩根以上的天線，接收多重信號、針對相關的所有天線實現了噪聲對策是非常必要的。
LTE安裝終端中噪聲對策的介紹 接下來介紹實際的噪聲調查和解決事例。本事例中采用的智能手機安裝的LTE為Band13(700MHz帶寬)。 噪聲調查方法和結果 測量方法如圖3所示。切斷天線里面的線，和天線邊上同軸電纜連接。另外，這根同軸電纜通過信號放大器和頻譜分析儀連接，就可以測定天線的耦合噪聲。（以下稱這種噪聲為「天線接收噪聲」）
測定結果如圖4所示，主天線和子天線共同將廣帶寬的噪聲耦合在一起。所以，此噪聲使得接收信號的S/N劣化，從而對通信規格產生了影響。
接下來，針對上述噪聲源調查時，如圖5所示可得知LCD畫面和主電路板之間連接起來的軟電纜的數據線的噪聲會變大。另外， 以檢查這種傳輸噪聲和電線接收噪聲是否相同，在調查噪聲時間變動時要確保和圖5所示的噪聲具有相同周期。通過以上的結果，可推測LCD的數據線是對通信規范產生影響的噪聲源。
噪聲對策方法 在了解了噪聲源后接下來將實施噪聲對策。對策指的是在LCD數據線中插入圖6（b）所示LC復合型噪聲濾波器(NFA18SL227V1A45)。這里選擇的要點是能將對信號波形產生的影響控制在最小的范圍內，能最大程度除去噪聲。此外，如果要將其他的頻帶也考慮在內的話，有必要選擇針對廣帶寬噪聲除去效果的產品。
噪聲對策效果 接下來將確認噪聲濾波器的效果。在確認了主天線、子天線共同作為天線接收信號確認了噪聲后，如圖7所示由于使用了噪聲濾波器將噪聲降低到了接近地面的程度。此外，圖7（b）所示，周圍的磁場強度也由于噪聲濾波器的原因大大的降低。也就是說，如圖7所示，可確定波形質量也沒有問題。
最后，比較噪聲對策前后，LTE的通信規范有了多大程度的提高。圖8是OTA(Over the air)評價的吞吐量(a)以及最小接收信號感度（b）的評價結果。評價體系是以調查MIMO的通信規范使用了李巴布室配置的評價體系來測定的。測定的結果顯示，最小接收信號感度以及吞吐量同時有了大幅度的改善。
綜上所述，在適當的場合插入適當數量的EMC對策零器件，可以減少噪聲效果，也可以改善通信規范 結語 通過本對策事例可以看出想要提高通信規范噪聲對策是不可或缺的。另外，此噪聲對策方法的重點在于在適當的場合使用EMC對策零部件是很重要的。在其他的Band中由于本次使用的EMC對策元器件的種類中選擇了在廣帶寬中也能起到噪聲除去效果的濾波器從而起到了降低噪聲的效果，因此通信規范才會提高。 今后，我們將通過對噪聲對策繼續研究來為村田EMC對策元器件有效地被使用提出解決方案。 muRata--株式會社村田制作所 |
網友評論