3G手機的RF屏蔽設計
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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。
第二個(gè)關(guān)注的地方是微帶線(xiàn)附近的場(chǎng)線(xiàn)，在靠近地平面的地方它們最強。只要屏蔽和地平面間的距離明顯大于微帶線(xiàn)和地平面間的距離，則增加的屏蔽的效用就微乎其微。線(xiàn)綁定和表貼電感與地平面的直接耦合要弱些，當施加屏蔽時(shí)，預期其場(chǎng)線(xiàn)會(huì )有變化。圖3顯示的是3D模擬的E場(chǎng)分布。
圖3顯示的是不帶屏蔽的輸出匹配的電磁模擬，其電場(chǎng)以伏/米表征。深紅色意味著(zhù)強場(chǎng)線(xiàn)，而深藍色表示電場(chǎng)實(shí)質(zhì)不存在。如所預料，表貼電感和綁定線(xiàn)附近的場(chǎng)線(xiàn)不那么穩固，所以，若在包注模上增加屏蔽則更可能對其產(chǎn)生影響。下一步是勾畫(huà)并檢測雙口S參數模擬在帶和不帶屏蔽條件下相對于高階諧波的任何變化。
輸出匹配的3D EM模擬(圖4)揭示出在更高頻率下共振的改變。在TxM內，電路遠比簡(jiǎn)單的輸出匹配復雜。另外，如在模擬中看到的，為規避高階諧波所實(shí)現的高Q槽路所受到的影響將明顯大于給單一共振帶來(lái)的簡(jiǎn)單變化。
最后的任務(wù)是對不帶屏蔽的TxM進(jìn)行輻射測量并將結果與采用MicroShield集成RF屏蔽技術(shù)的TxM進(jìn)行對比。為實(shí)施準確測量，必須避免待測PCB上從連接器和其它板上電路造成的RF功率泄漏；因此，為進(jìn)行這些測量所設計的測試板包含若干獨立屏蔽容器，如圖5所示。
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