使用混合域示波器查找無(wú)線(xiàn)嵌入式系統中的噪聲來(lái)源

　　可以在采集數據中移動(dòng)頻譜時(shí)間(Spectrum Time)，考察RF頻譜怎樣隨時(shí)間變化。在圖3中，我們放置頻譜時(shí)間，顯示數據包前置碼多個(gè)符號期間發(fā)送的信號的頻譜。頻譜時(shí)間是支持頻譜畫(huà)面希望的解析帶寬(RBW)要求的時(shí)間數量。它等于窗口整形因數除以RBW。默認的Kaiser Window的整形因數為2.23，在本例中，頻譜時(shí)間為2.23/220 Hz，約為10 ms。

　　FSK調制一次只有一個(gè)RF信號頻率，我們對頻譜使用較長(cháng)的采集時(shí)間，以測量占用帶寬和總功率。

　　為簡(jiǎn)便地看到無(wú)線(xiàn)電中的數據包傳輸，我們在時(shí)域視圖中增加了RF隨時(shí)間變化曲線(xiàn)。標有“A”的橙色曲線(xiàn)顯示了瞬時(shí)RF幅離隨時(shí)間變化。標有“f ”的橙色曲線(xiàn)顯示了相對于畫(huà)面中心頻率的瞬時(shí)RF頻率隨時(shí)間變化。綠色曲線(xiàn)(通道4)顯示了到模塊的電流?？梢钥吹?，電流從數據包之間接近0上升到傳輸期間大約40 mA。黃色曲線(xiàn)(通道1)顯示了模塊電源電壓上的AC紋波。注意在傳輸期間只有很小的電壓暫降。

　　上圖是在使用干凈的實(shí)驗室電源供電的模塊中獲得的，這在實(shí)際環(huán)境中很難實(shí)現，但可以作用實(shí)用參考。圖4顯示了相同的RF信號，但使用升壓型開(kāi)關(guān)電源為無(wú)線(xiàn)電模塊供電。升壓穩壓器因產(chǎn)生噪聲而臭名昭著(zhù)，但它允許使用一個(gè)或兩個(gè)堿性或鎳鎘單元及相對較少的器件，降低了成本。注意被調制信號底部的噪聲提高。在發(fā)送的信號附近，噪聲至少要比干凈的電源高5 dB。噪聲已經(jīng)容易地顯現在電流波形和電壓波形中。額外的噪聲還會(huì )令從發(fā)射機收集這些數據所使用的接收機上的信號信噪比劣化，降低無(wú)線(xiàn)電系統的有效范圍。

　　圖4. 開(kāi)關(guān)電源的頻譜和電源測量結果。

　　可以使用商用EMI電流探頭測量來(lái)自電源的噪聲，電流探頭用來(lái)觀(guān)察來(lái)自圖5中開(kāi)關(guān)裝置的噪聲。在本例中，開(kāi)關(guān)裝置由電阻器和小型電容器提供載荷。MDO中的自動(dòng)標記功能用來(lái)顯示電源發(fā)出的最明顯的七個(gè)信號的頻率和幅度。MDO4000系列可以提供最多11個(gè)自動(dòng)標記，用絕對值顯示結果，或作為相對值顯示參考最大信號的結果。最高值一直表示為紅色參考(Red Reference)標記。注意基礎頻率和二階諧波的電平大體相同，約為30 dBuA。屏幕的上半部分顯示了MCP1640 IC開(kāi)關(guān)晶體管上的波形。我們使用測量功能顯示開(kāi)關(guān)頻率，確認RF標記測量。

　　圖5. 到等效載荷的電源開(kāi)關(guān)噪聲。