基于3G手機的RF屏蔽設計

　　金屬屏蔽容器繼續被用來(lái)從外部對TxM和手機的RF部分實(shí)施屏蔽；但最近有一種在TxM內部進(jìn)行嵌入式屏蔽的趨勢。僅就TxM屏蔽來(lái)說(shuō)，已開(kāi)發(fā)出若干對TxM進(jìn)行屏蔽的方法。方法之一是采用一個(gè)簡(jiǎn)單金屬容器構成的嵌入式屏蔽，但該方法要求在容器上開(kāi)多個(gè)孔以允許注模填料(mold compound)容易地流灌整個(gè)模塊，這是模塊化組裝所必需的。但根據本文前述的波導理論，屏蔽效能不僅與屏蔽上開(kāi)口尺寸也與開(kāi)口數有關(guān)，開(kāi)孔越大、數越多則效能降低得越厲害。

　　RFMD開(kāi)發(fā)出一種已申請了專(zhuān)利的MicroShield集成RF屏蔽替代技術(shù)。該集成屏蔽把在一個(gè)封裝好的半導體注模填料的外部再包裹上一層薄金屬作為整個(gè)組裝工藝的最后步驟。采用這種技術(shù)實(shí)現的屏蔽對模組高度的影響微乎其微且在降低EMI和RFI輻射的生產(chǎn)中可重復進(jìn)行。

　　為確證MicroShield技術(shù)的超卓能效，在一個(gè)測試載體上，采用RF3178 TxM對輻射進(jìn)行了測試(圖1)。

　　測試結果清楚表明，兩種屏蔽技術(shù)在性能上差別顯著(zhù)：MicroShield明顯優(yōu)于嵌入式屏蔽技術(shù)。平均看，在輻射衰減方面，MicroShield集成RF屏蔽技術(shù)比嵌入式技術(shù)優(yōu)于15dB。

　　但作為T(mén)xM設計師來(lái)說(shuō)，取得這些結果并非唾手可得之事。從TxM設計角度看，添加屏蔽給設計師帶來(lái)若干問(wèn)題。首先，緊挨著(zhù)的屏蔽和電磁輻射電路改變了頻率響應，其頻響不再與“素顏(未模封)”、完全調整好的TxM一致，從而改變了屏蔽后電路的性能。特別是在更高頻率可更好地觀(guān)察到這些效應。這樣，當增加屏蔽時(shí)，建模和EM模擬對確保好結果具有極其重要的意義。

　　因3D EM模擬會(huì )很耗時(shí)，所以根據電路的復雜性以及需提供足夠精度的四面體元件的數量，先從一個(gè)不太復雜的電路著(zhù)手并確認其具有重要性的關(guān)鍵部分的作法就功不唐捐了。例如，根據場(chǎng)論不難得出：兩條載場(chǎng)信號線(xiàn)挨得越近，就越趨向于產(chǎn)生更大耦合。這些信號線(xiàn)載負著(zhù)時(shí)變電荷，這些電荷業(yè)已嵌入在基板內并被諸如地平面等金屬裹覆起來(lái)，所以，當施加外屏蔽時(shí)，實(shí)質(zhì)上不會(huì )在場(chǎng)線(xiàn)上表現出額外干擾。只有信號線(xiàn)、元件或線(xiàn)綁定才在其各自場(chǎng)線(xiàn)面臨顯著(zhù)變化，因這些元素暴露在空氣中或被包注模以作為邊界條件。

　　圖2顯示的是具有包注模TxM的功放部分的輸出匹配，它有兩種情況：不帶屏蔽以及在包注模上施加屏蔽。該雙端口模擬是采用Ansoft的3D EM軟件工具HFSS實(shí)現的。

　　輸出匹配雖然僅表示整個(gè)TxM內無(wú)源電路的一小部分，但在確定耦合機理和高階諧波影響方面仍有效用。