屏蔽蓋影響諧波的原因

2020-11-22 電子工程專輯


問題：射頻PA+FEM 加上屏蔽罩的傳導雜散更差（DCS 的二三次諧波），不知是何原因，請賜教！


可能原因三個 :


1. 匹配組件受Shielding Cover 影響 以至於阻抗偏了

如下圖 :



若Shielding Cover 跟匹配組件太近 其寄生效應改變其電感或電容值

以至於阻抗改變 那當然傳導諧波變大

尤其是早期0402 組件更容易這樣 但現在0201 組件很少會這樣了


2. RF 訊號洩漏到PA 的Vcc

當你蓋上屏蔽罩時 PA 會把RF 訊號 輻射或耦合到屏蔽罩上方

也就是說 屏蔽罩上方 會有殘留的TX 訊號

若屏蔽罩接地良好 那麼這些殘留的TX 訊號 會通通流到GND

若屏蔽罩接地良好 那麼這些殘留的TX 訊號

一部分流到GND 一部分會再反射

若反射的TX 訊號 打到PA 的Vcc 那當然TX 性能就劣化



3. 屏蔽罩跟PA 離太近 之間的寄生效應 改變了PA 特性

驗證方式 :

第一種現在很少見了 所以就不提

第二種的話 可以這樣驗證 如下圖：




因為你說沒加屏蔽罩時 其傳導雜散會比較好

因此 如果在沒加屏蔽罩狀況下 你用這種方式

其傳導雜散變得跟加了屏蔽罩時一樣差

那兇手就可能是來自這原因

值得注意的是 那個DC Block 要加

避免Vcc 的直流電源 回灌到PA 或CMW500




第三種的話 在沒加屏蔽罩狀況下

在PA 上方先貼個膠帶 再隨便放個金屬片

一樣 你說沒加屏蔽罩時 其傳導雜散會比較好

因此 如果在沒加屏蔽罩狀況下 你用這種方式

若其傳導雜散變得跟加了屏蔽罩時一樣差

那兇手就可能是來自這原因




解決方案：

第一種現在很少見了 所以就不提


第二種的話

因為兇手是來自RF 訊號灌入Vcc 所以你在Vcc 那邊

擺放一個落地電容 讓灌入Vcc 的RF 訊號流到GND

既然你主頻是DCS 以0201 的電容來講 你就放個18 pF




第三種只能改結構

要嘛把屏蔽罩跟PA 之間距離拉大

不然就是PA 上方直接開天窗


-END-



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    答:諧波產生的原因:高次諧波產生的根本原因是由於電力系統中某些設備和負荷的非線性特性,即所加的電壓與產生的電流不成線性當電力系統向非線性設備及負荷供電時,這些設備或負荷在傳遞(如變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統發電機所供給的基波能量的同時,又把部分基波能量轉換為諧波能量,向系統倒送大量的高次諧波,使電力系統的正弦波形畸變,電能質量降低。當前,電力系統的諧波源主要有三大類。
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    然後，電流從負載接地端（或PCB輸出連接器的屏蔽）回到地平面，經過旁路電容，回到最初提供該電流的電源。 電流流過阻抗最小路徑的概念是不正確的。電流在全部不同阻抗路徑的多少與其電導率成比例。在一個地平面，常常有不止一個大比例地電流流經的低阻抗路徑：一個路徑直接連至旁路電容；另一個在達到旁路電容前，對輸入電阻形成激勵。圖1示意了這兩個路徑。地回流電流才是真正引發問題的原因。
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  • 一文讀懂外殼EMC屏蔽技術
    屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏蔽。 對於一般金屬，0.5mm的厚度就能對1MHz的電磁波產生較好的屏蔽效果，對100MHz能有非常好的屏蔽效果，問題在於薄層金屬屏蔽對1MHz以下或孔隙來說，屏蔽效果就不行了，本文重點介紹這方面。
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    諧波是什麼 通俗而言，在電力系統把50HZ的電壓或者電流波，叫做基波，不是50Hz的電壓、電流就是諧波。電機發出的電能，本來是比較規整的50Hz的頻率，但是如果遇到非線性設備在電網中，這一些設備工作時，就會產生諧波。比如單相整流器，就把50Hz的基波，「整」成具有100Hz、150Hz、200Hz……等等成分的信號，就出現了諧波。這種會產生諧波的設備，我們常常叫它「諧波源」。通常情況下，諧波的頻率為50Hz的整倍數，諧波用基波的倍數表示。
  • 諧波對電力系統產生的危害
    此外，同一頻率諧波電壓和諧波電流必須產生相同的諧波主動電源和無功電源，從而降低電網電壓，浪費電網的容量諧波對電力系統產生的危害1丶部分供電線路的損耗由諧波引起。正因為集膚效應和附近的效果，線路的電阻隨著頻度的增加，電力的損失和浪費的諧波電流通有可能超過熱線路，損害導體的絕緣，同時高頻諧波有可能降低電纜的負載能力諧波影響各種電氣設備的正常運行。
  • 電路的二次諧波失真與三次諧波
    如果在示波器中出現這樣的波形，可以判斷，這個電路的偶次諧波失真大到人已經無法接受了（不要認為偶次諧波越大越好聽，那是有限度的），而且還應該清楚，此時表明電路的設計不太正常，應該對電路的工作點進行調整。為了更加明顯的了解三次諧波失真所帶來對放大器波形表現的影響，我將圖五仿真電路中的三次諧波失真加大至20%（將偶次諧波去掉），這樣波形的變化大家可以看得更清楚些。
  • 關於EMC你不知道的那些屏蔽技術!
    屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏蔽。 2、屏蔽的概念 屏蔽相當於一個濾波器，放置於電磁波的傳播路徑上，對其中的一部分頻段形成高阻抗。阻抗比越大，屏蔽效能越好。 對於一般金屬，0.5mm的厚度就能對1MHz的電磁波產生較好的屏蔽效果，對100MHz能有非常好的屏蔽效果，問題在於薄層金屬屏蔽對1MHz以下或孔隙來說，屏蔽效果就不行了，本文重點介紹這方面。
  • 開關電源產生電磁幹擾的具體原因與抑制方法解析
    （Electro-Magnetic Interference）的研究，有些從EMI產生的機理出發，有些從EMI 產生的影響出發，都提出了許多實用有價值的方案。 2、開關管工作時產生的諧波幹擾 功率開關管在導通時流過較大的脈衝電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波，其中含有豐富的高次諧波分量。當採用零電流、零電壓開關時，這種諧波幹擾將會很小。另外，功率開關管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變，也會產生尖峰幹擾。
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