如何消除射频嵌入式系统中的噪声和杂散信号

　　在把射频芯片或模块集成到典型的嵌入式系统中时，设计人员必须面临的一项常见任务是追踪和消除噪声和杂散信号。潜在的噪声来源包括：开关电源、来自系统其它部分的数字噪声、以及外部噪声来源。在考虑噪声时，还应考虑射频电路产生的任何可能的干扰，这是避免干扰其它无线电设备及满足法规要求的一项重要考虑因素。在本应用指南中，我们将介绍使用 MDO4000 系列混合域示波器系列查找噪声来源的技术和技巧。

　　图 1泰克 MDO4000 系列混合域示波器和 Microchip 射频测试电路板模块。

　　把射频通信功能集成到嵌入式系统中

　　在嵌入式系统中增加射频功能时，在集成中一般会遇到许多问题。

　　对电池供电系统，一般使用开关稳压器，以最低的成本实现最高的实用效率。电源尺寸也经常是一个问题。这要求使用高开关频率，使输出滤波的规格和要求达到最小。这些电源在输出电压上通常有纹波，这些波纹可能会出现在RF发射机输出上，特别是在搞工作负荷下或在电池电量不足时。为避免这种情况，可能需要额外的电源滤波，以避免射频输出信号受到影响，尽管这会导致增加成本或尺寸。

　　无线电芯片或模块的硬件电路和软件配置可能会影响发送的信号质量。如果设置和过滤不当，射频输出信号可能会给其它无线电系统带来干扰，或不能满足相应的法规标准。某些无线电系统需要信道滤波器、RF表面声波和其它成本相对较高的滤波器，以满足信道外和带外辐射的法规要求。

　　图2. 被测器件(Microchip Technologies MRF89XA 868 MHz无线电)与MDO4000系列混合域示波器之间的测试连接。

　　应用实例：带有开关电源、支持无线功能的嵌入式系统

　　在下面的讨论中，被测器件将使用一块灵活的射频通信集成电路，其已经集成到射频测试模块中，即MicrochipTechnologies MRF89XM8A。这个模块采用 MRF89XA集成电路及滤波和天线匹配。为进行演示，这个模块安装在Microchip Explorer 16电路板上，与电脑一起使用，对射频参数设置进行编程。

　　为演示使用开关电源对无线电供电的影响，我们使用升压转换器集成电路Microchip MCP1640，其集成到MCP1640EV评测电路板上。这个转换器以大约500 kHz频率开关，这一频率对开关稳压器十分常见。它可以提供无线电模块所需的 3.3 V 输出电压，支持最低 0.8 V 的输入电压。这意味着可以从一个电池单元为无线电供电，降低产品的电池尺寸。

　　为调试这个器件，我们使用泰克MDO4000系列混合域示波器。MDO4000 系列拥有独特的功能，可以同时显示 4个模拟信号、16 个数字波形、最多 4 条解码的串行总线和 / 或并行总线及 1 个 RF 信号。所有这些信号都时间相关，显示控制信号对模拟域和 RF 域的影响。图 2 说明了下述测试使用的设置。