如何抑制LTE設(shè)備的噪聲問(wèn)題？EMC對(duì)策元器件應(yīng)如何去正確的選擇？

近年來(lái)，伴隨著網(wǎng)絡(luò)游戲、流媒體內(nèi)容等無(wú)線通信服務(wù)的多樣化，對(duì)于高速化數(shù)據(jù)傳輸、縮短等待時(shí)間的相關(guān)要求有所提高。此外，許多用戶為了能夠同時(shí)進(jìn)行高效下載，正在追求無(wú)線電信號(hào)帶寬頻率效率的提高。

但是，至今為止的無(wú)線通信方式（2G、3G）并不能完全達(dá)到這一要求，為了同時(shí)解決高速化數(shù)據(jù)傳輸、縮短等待時(shí)間、有效頻率這些問(wèn)題，LTE作為無(wú)線通信方式被提案，并且開始被世界各國(guó)所使用。

另一方面，由于配備了無(wú)線通信終端，終端噪音使得它自身的通信性能劣化，會(huì)發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)的EMC問(wèn)題（即自中毒問(wèn)題），為了使LTE的性能發(fā)揮極致，必須解決掉這一問(wèn)題。

本文中我們將通過(guò)噪聲對(duì)策的事例，介紹對(duì)LTE通信規(guī)范產(chǎn)生影響的噪音對(duì)策以及必要的EMC對(duì)策元器件的選擇方法。

調(diào)查和解決“對(duì)LTE性能產(chǎn)生影響的噪聲”上的注意點(diǎn)

首先，通過(guò)和一般性的無(wú)線通信方式相比，解說(shuō)噪聲調(diào)查和解決對(duì)策上必要的注意點(diǎn)。注意點(diǎn)主要有以下兩項(xiàng)：

1、在寬頻率范圍下的噪聲對(duì)策的必要性

第一個(gè)注意點(diǎn)，在開發(fā)針對(duì)不同國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商的終端時(shí)，帶寬廣的噪聲對(duì)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(shí)還采用了像Band7這種2.6GHz的帶寬。今后預(yù)計(jì)還將采用各種頻帶，在開發(fā)全世界通用的LTE終端時(shí)，寬頻帶中使用的噪聲對(duì)策是很必要的。

2、MIMO （Multiple-Input and Multiple-Output） 中噪聲對(duì)策的必要性

第二個(gè)注意點(diǎn)是采用使用多個(gè)天線的被稱之為MIMO的天線方式。至今為止的無(wú)線通信方式是利用一根天線來(lái)接收信號(hào)，這僅有的一根天線也能通過(guò)實(shí)現(xiàn)噪聲對(duì)策來(lái)抑制通信規(guī)范的劣化。但是，MIMO利用了兩根以上的天線，接收多重信號(hào)、針對(duì)相關(guān)的所有天線實(shí)現(xiàn)了噪聲對(duì)策是非常必要的。

LTE供電設(shè)備中噪聲對(duì)策的介紹

接下來(lái)介紹實(shí)際的噪聲調(diào)查和解決事例。本事例中采用的智能手機(jī)安裝的LTE為Band13（700MHz帶寬）。

噪聲調(diào)查方法和結(jié)果

測(cè)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(guò)信號(hào)放大器和頻譜分析儀連接，就可以測(cè)定天線的耦合噪聲。（以下稱這種噪聲為“天線接收噪聲”）

測(cè)定結(jié)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(hào)的S/N劣化，從而對(duì)通信規(guī)格產(chǎn)生了影響。

接下來(lái)，針對(duì)上述噪聲源調(diào)查時(shí)，如圖5所示可得知LCD畫面和主電路板之間連接起來(lái)的軟電纜的數(shù)據(jù)線的噪聲會(huì)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(diào)查噪聲時(shí)間變動(dòng)時(shí)要確保和圖5所示的噪聲具有相同周期。通過(guò)以上的結(jié)果，可推測(cè)LCD的數(shù)據(jù)線是對(duì)通信規(guī)范產(chǎn)生影響的噪聲源。

噪聲對(duì)策方法

在了解了噪聲源后接下來(lái)將實(shí)施噪聲對(duì)策。對(duì)策指的是在LCD數(shù)據(jù)線中插入圖6（b）所示LC復(fù)合型噪聲濾波器（NFA18SL227V1A45）。這里選擇的要點(diǎn)是能將對(duì)信號(hào)波形產(chǎn)生的影響控制在最小的范圍內(nèi)，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(nèi)的話，有必要選擇針對(duì)廣帶寬噪聲除去效果的產(chǎn)品。

噪聲對(duì)策效果

接下來(lái)將確認(rèn)噪聲濾波器的效果。在確認(rèn)了主天線、子天線共同作為天線接收信號(hào)確認(rèn)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(chǎng)強(qiáng)度也由于噪聲濾波器的原因大大的降低。也就是說(shuō)，如圖7所示，可確定波形質(zhì)量也沒(méi)有問(wèn)題。

最后，比較噪聲對(duì)策前后，LTE的通信規(guī)范有了多大程度的提高。圖8是OTA（Over the air）評(píng)價(jià)的吞吐量（a）以及最小接收信號(hào)感度（b）的評(píng)價(jià)結(jié)果。評(píng)價(jià)體系是以調(diào)查MIMO的通信規(guī)范使用了李巴布室配置的評(píng)價(jià)體系來(lái)測(cè)定的。測(cè)定的結(jié)果顯示，最小接收信號(hào)感度以及吞吐量同時(shí)有了大幅度的改善。

綜上所述，在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合插入適當(dāng)數(shù)量的EMC對(duì)策零器件，可以減少噪聲效果，也可以改善通信規(guī)范。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本對(duì)策事例可以看出想要提高通信規(guī)范噪聲對(duì)策是不可或缺的。另外，此噪聲對(duì)策方法的重點(diǎn)在于在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合使用EMC對(duì)策零部件是很重要的。在其他的Band中由于本次使用的EMC對(duì)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(guī)范才會(huì)提高。