干扰的现象与处理

2.4G语音产品干扰来源及解决方法一、干扰的种类与现象A、高频载波被干扰:a、如相邻各机台间的干扰，如当多台门铃在一起测试时产生的相互干扰，这时就会出线掉帧，声音断续、卡，图像卡等的现象（这与我们的跳频时的碰撞及相邻频道间的相互干扰有关）。b、相邻频道的干扰，由于载波有一定的频带宽度，如我们发射的载波频率为2402MHZ在一定的距离的另外一台机的位置上可以测到无线功率为-10dBm时，在相邻的下一个频道2403MHZ的无线功率也有-30dBm，如果这台机就工作在2403MHZ，（而这台机的另外成对的TX机在较远的地方）这时实际要收到的2403MHZ的信号只有-70dBm,而干扰信号却有-30dBm的功率，在这种情况下就会出现无法正常收到有用信号，将被相邻频道干扰。下面（表一）是24L01的一个关于带宽与相邻频道信号的相关参数供参考。图表一c、由于其它产品共用相同频道出现的干扰：只要两台机不是一个系统的产品，同时工作在一个载波频点上，当收到的干扰场强信号大于要接收的信号时，就会出现无法正常通讯的情况。d、由于这个产品的部分电路中的高频载波的多次谐波对2.4G载波的干扰，比如我们在调试网优的对讲机时遇到的情况，当对讲机的载波的多次谐波刚好落在2.4G的某一个我们工作的频点上，再加上由于我们的2.4G模块是装在对讲机上的，空间距离相当近在一个比较大的带宽上都会产生干扰，我们就在跳频时去除相关频道，另外由于对讲机有16个频道，所以就要对应这16个频道的多次谐波落在2.402G到2.4835G这段的相关受干扰频点全部虑除。见表二频道12345678910111213141516原频率351.725352.100355.250358.100351.350354.850352.850359.350360.600358.100355.075358.950353.125353.225353.325353.4257次谐波频率2462.0752464.72486.752506.72459.452483.952469.952515.452524.22506.72485.5252512.652471.8752472.5752473.2752473.975表二频道用MHZ单位b、相对较高的CLOCK的多次谐波对射频接收的干扰，如我们以前做模拟类对讲机时用的是凌阳的6603MCU，它的时钟是用RC振荡来做主时钟的（频点在10MHZ附近），射频载波频率是49.834HZ等共四个49MHZ段频点，当时出现距离近的问题，就是由于RC振荡时钟的多次谐波落在接收载波的频点造成干扰引起距离近，当时我们是用一个可调电阻来调整时钟频点错开多次谐波对接收的干扰。还有最近遇到的CW-WMV-002与DVR的CW-WMV-003两个模块中的由MCU送到SDRAM的clock分别是96MHZ与108MHZ，这个clock的多次谐波落在了2.4G射频接收频段，干扰了我们的接收，也是造成距离近，后来我们对分别是96MHZ与108MHZ的clock线加15PF电容对多次谐波进行衰耗，距离马上由原来的10米或50米提升到了150米左右。（这个clock的走线方面也要重视，要短最好是放在多层板的中间层减少对外辐射）B、高频载波对低频的干扰a、这是我们调2.4G语音产品时常遇到较头疼的问题：现主要讲2.4G载波对音频电路的辐射时产生的干扰，我们的载波发射是分时工作的，由直流脉冲信号来控制PA的工作与停止如下图一，我们的二极管、三极管、IC等都是由晶体管或MOS管等集成的，从我们所学的检波电路中我们可清楚的知道，当受2.4G载波干扰的电路或走线（因1/4波长只有30几mm，就可以成为一根良好的天线）经放大后（当辐射功率足够大时直接）就可检波出来和TX使能完全一样的波形，另外我们的使能信号是300HZ到1KHZ左右的频率，（我们的语音通讯类产品的音频带宽通常取300HZ到3KHZ）我们的正常语音信号就会受载波的严重干扰，使我们听到与TX使能一样频率的声音。图一C、数字电路对模拟电路的干扰，如PWM或clock对音频电路的干扰和对射频接收的干扰等。a、在较低频的电路中，如在D/A或PWM输出的信号对音频的干扰：如在有用PWM控制音量大小的电路中，如PWM信号与音频信号并行走线就会出现PWM串入音频放大电路的问题（在恒得荣063的产品中发生过此现象），如D/A或语音信号的PWM信号（CW-WM-101中的PWM是64KHZ，CW-WMV-001中的PWM是15MHZ）与音频电路并行走线同样会出现这个问题。（这方面的例子可以请各调试工程师举些例子、、、、、、）二、遇到干扰的判断与处理方法1、在调试射频时我们一般会做连线功率测试、灵敏度、杂散信号功率、频率偏移、发射调制度等参数等，当完成有线测试后，就要对天线进行匹配，达到无线功率与接收灵敏度最佳，如出现有线很正常而无线灵敏度就是上不来，距离就是跑不远（但是天线一定是匹配的，软件又是正常的情况下）就要考虑是本机别的电路产生对接收载波频点的干扰，还是有别的产品对本机的接收产生了干扰。如在屏蔽室内也出现无线灵敏度低的现象，大多是由于本机中其它电路对接收产生的干扰。如在室外就有很多不确定因素了，自已公司别的机台干扰、室外高压电力线、手机基站、雷达波等，这是只有选择不同的时间地域，或者可以用一台确定距离好的样品对比测试。以上说到接收受到的干扰主要是影响了距离与通讯的稳定性。2、我们在调试2.4G方面的语音产品时较头疼的干扰是音频被干扰产生杂音，如难听的嗡嗡声、滋滋声、等主要是与干扰的频率相关，不同频率出现不同的声音。3、受干扰有一定的规律,模拟信号，弱信号易受干扰，如咪信号，经高倍数放大前的音频信号，要求高度稳定的时钟信号（注明时钟信号也是干扰源来的，也易干扰别的弱信号走线时注意不要与敏感信号线并行）不要与强信号靠近。具体可以总结为：A、咪远离天线、PWM、纹波大的电源线。B、地网络的地孔要大（建议0.6mm以上），滤波电容接地脚的地孔要靠近焊盘打地孔，保证良好的接地。C、咪安装时不能与前盖金属壳接触。D、如某段音频走线易受干扰时我们可以考虑增强功率（或幅度）后再走线出来，可以增强抗干扰的能力。E、为了减小音频部分的供电走线受干扰，我们加LDO稳压IC外还要将LDO输出电源线尽量靠近音频电路。4、根据第3点的规律，如D/A、CLOCK、射频输出及PWM等强信号与咪放大电路，射频输出与音频放大电路，音频功放输出信号与音频输入信号，所有的输出与输入信号等，都是不能相互靠近，数字电路与模拟电路做较好的区隔，这些是最基本要求，否则就会出现干扰现象。5、当我们出现如音频受干扰时，要先找出干扰源与被干扰的部位，不论是RF对音频相关电路辐射还是走线或电源与地布线不合理带来的干扰，我们都可以灵活的使用断开法和用手摸哪部分电路的方法来判断受干扰的部位，再对受干扰的部分电路做相应的处理，我们就可以采取屏蔽，隔离等方法6、我们常讲的如A号机与B号机通讯时当A号机声音有干扰声时，我们要判断是A号机产生的还是B号机产生的，可以用手抓住天线如抓住A号机天线时干扰没有了，说明就是A号机电路受到了2.4G天线辐射（这种情况是本机的D/A输出到喇叭这部分电路受干扰，如有些批次的MC34119音频功放不良，易受干扰，喇叭线摆放位置靠天线过近受干扰等）。7、如果是抓住B号机天到线时A号机干扰声没有了，就说明是B号机受干扰，大多是B号机的咪头、咪放大电路，A/D参考源等受干扰（不同的咪受干扰的程度是不一样的，一般屏蔽、内置高频电容咪会好些，咪头与咪信号放大电路受干扰是最常见的，处理也是最重要的，这点是重点，如PCB布局注意事项，地线分割，供电处理，发挥大家讲下自已的体会）8、当抓天线没效时就要考虑是走线间的干扰如上面第4点讲到的相关线，还有就是纹波大，电流大的电源线与咪线或弱音频信号是否靠太近（因LDO的输出端纹波虽然很小，但是输入端是却有很强的带有TX使能频率信号的纹波，约有上百毫伏）。9、另外一种情况是由于声音的自激产生的干扰（啸叫），（产生原理是见下图二形成正反馈达到一定的反馈幅度时就会产生啸叫）要控制的因素有：咪与喇叭空间距离靠太近，咪背面没有密封好，咪头要装咪头套防止喇叭声音通过外壳震动传导到咪，咪是全指向型，（不是单指向型），咪的灵敏度或电路放大增益倍数及喇叭输出声音大小等关系，还与音频频响有关。十图二9、关于耳麦类对讲产品，由于耳麦共地，并行走线较长会产生回音较大的现象，可考虑耳机、麦分别用地线屏蔽可减小耳机声音串入MIC，形成回音或自激。