這是一個(gè)非常重要的用戶(hù)評估點(diǎn)，也是一個(gè)難以解決的問(wèn)題。這里我們描述一個(gè)實(shí)際案例來(lái)解釋導致音頻跳過(guò)的設備中的干擾機制，以及改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)，以引入解決問(wèn)題的有用對策。

 

我們希望您將它作為指南，幫助您更順利地完成設計工作。我們認為主要存在兩種類(lèi)型的設計問(wèn)題。耳機設備內的干擾，絕對需要一種方法來(lái)解決音頻跳過(guò)的問(wèn)題。

 

耳機中存在安裝區域限制，例如真正的無(wú)線(xiàn)耳機，左側和右側是分開(kāi)的，如圖1所示。驗證耳機設備內干擾的對策。

 

 

在許多內部耳機干擾的情況下，設備內的不需要的無(wú)線(xiàn)電波疊加在通信所需的信號之上，這會(huì )產(chǎn)生噪聲并導致音頻跳過(guò)。在這里，我們使用商業(yè)產(chǎn)品來(lái)測量2.4 GHz信號的最小接收電平，以驗證由于設計對策而導致音頻跳過(guò)的可能性的差異，以防止藍牙設備內的干擾。就內部設備干擾而言，大圖值表示即使信號較弱也可以進(jìn)行通信，并且音頻不太可能跳過(guò)。

 

我們能夠根據產(chǎn)品驗證各種級別，但為什么它們如此不同？

 

我們使用產(chǎn)品A（經(jīng)常觀(guān)察到音頻跳過(guò)）和產(chǎn)品D（經(jīng)常沒(méi)有觀(guān)察到這個(gè)問(wèn)題）驗證了這種差異的原因。

 

 

為了了解產(chǎn)品A和產(chǎn)品D的最小接收電平之間的差異，我們觀(guān)察了天線(xiàn)接收的噪聲頻譜。信號流經(jīng)藍牙天線(xiàn)進(jìn)行通信，但如果噪聲進(jìn)入信號流，則會(huì )發(fā)生通信故障。

 

圖3的左側顯示了產(chǎn)品D，它具有良好的接收靈敏度，右側顯示產(chǎn)品A，其靈敏度較差。

 

圖表上的紅色區域顯示電源關(guān)閉時(shí)的噪音級別，藍色區域顯示配對期間的噪音級別。

 

藍牙使用跳頻，因此通信信號顯示為窄帶頻譜。由于靈敏度高，通信信號僅在產(chǎn)品D上驗證，并且沒(méi)有出現其他光譜。

 

相反，在產(chǎn)品A上驗證了具有大約幾MHz頻帶的光譜，其靈敏度較差。 （紅色標記）由于藍牙在通信期間使用跳頻，當在所有通信頻帶上發(fā)生這種類(lèi)型的噪聲頻譜時(shí)，噪聲與通信信號混合并降低靈敏度。

 

為了研究紅色標記所示的寬帶噪聲的原因，我們測量了產(chǎn)品D的電路板表面上的磁場(chǎng)分布。（圖4）由于噪聲源的實(shí)際噪聲抑制因設置和情況而異，因此它是確定電路位置以提前有效降噪非常重要。

 

 

圖4的右側顯示了頻率固定為2.4 GHz時(shí)磁場(chǎng)分布強度的結果。紅色區域表示強磁場(chǎng)，這表明在DC-DC轉換器電路區域中具有特別高的磁場(chǎng)強度的藍牙RF-IC將是用于噪聲抑制的有效位置。

 

這種噪聲是在內部產(chǎn)生功率時(shí)發(fā)生的開(kāi)關(guān)噪聲，我們可以假設開(kāi)關(guān)頻率的高次諧波發(fā)生在2.4 GHz頻段。

 

 

這里我們將介紹一些解決這個(gè)問(wèn)題的對策。

 

圖5顯示了用于測量的測量環(huán)境以及測量與藍牙天線(xiàn)耦合的噪聲的結果。觀(guān)察到極高水平的噪聲，這需要噪聲抑制以降低水平。實(shí)現藍牙噪聲抑制時(shí)，有兩個(gè)關(guān)鍵的實(shí)現區域。

 

 

第一個(gè)區域是電源線(xiàn)，第二個(gè)區域是時(shí)鐘線(xiàn)。由于電源線(xiàn)由于切換而產(chǎn)生更高的諧波，并且時(shí)鐘信號的高次諧波延伸到2.4GHz頻帶，因此在藍牙信號中產(chǎn)生噪聲。濾波是抑制噪聲傳導的有效方法。

 

在Murata，我們已經(jīng)商業(yè)化了兩種類(lèi)型的濾波器，旨在消除2.4 GHz頻段的噪聲。第一種類(lèi)型包括用于電源線(xiàn)的BLF02RD和LQZ02HQ濾波器，第二種類(lèi)型包括用于時(shí)鐘線(xiàn)的LQZ02HQ系列。

 

下面介紹每種過(guò)濾器類(lèi)型的特征。

 

表1和圖6顯示了在這種情況下用于噪聲抑制的BLF02RD和LQZ02HQ濾波器的代表性電氣規范和插入損耗頻率特性。

 

在許多情況下，電源線(xiàn)和時(shí)鐘線(xiàn)是主要噪聲源，在這些電路區域使用適當的濾波器是一種有效的解決方案。

 

 

這些是在藍牙通信期間測量與天線(xiàn)耦合的噪聲頻譜的結果。將BLF02RD過(guò)濾器插入電源線(xiàn)。我們能夠將窄帶噪聲提高約5 dB，并驗證BLF02RD濾波器是一種有效的解決方案。

 

 

以類(lèi)似的方式，將LQZ02HQ濾波器插入電源線(xiàn)。我們能夠驗證窄帶噪聲的類(lèi)似改善水平約5 dB。

 

 

當LQZ02HQ濾波器插入時(shí)鐘線(xiàn)時(shí)，我們有波形和噪聲頻譜。由于LQZ02HQ濾波器具有很少的低頻衰減特性，因此它只能消除2.4 GHz頻段中存在問(wèn)題的頻譜，同時(shí)保持信號質(zhì)量。因此，它是抑制諸如時(shí)鐘的信號線(xiàn)中的噪聲的有效方式。

 

 

在這種情況下，將噪聲濾波器插入DC-DC轉換器電路是有效的，但噪聲源在某些情況下可能不同。前一個(gè)示例中顯示的驗證方法只是一個(gè)示例，但在考慮如何進(jìn)行噪聲抑制時(shí)，識別噪聲源非常重要。

 

我們提供BLF02RD / LQZ02HQ系列噪聲濾波器，推薦用于不同的電路區域。BLF02RD / LQZ02HQ濾波器適用于電源線(xiàn)，LQZ02HQ濾波器適用于時(shí)鐘線(xiàn)。這兩個(gè)系列都具有2.4 GHz高頻范圍內的顯著(zhù)衰減，可望提供顯著(zhù)的噪聲衰減。

 

在這種情況下，我們引入了噪聲抑制的示例，其中同一電路中的噪聲干擾藍牙通信信號。該技術(shù)還可以應用于以2.4 GHz頻率通信的非藍牙設備，我們已經(jīng)實(shí)現了噪聲抑制組件，這些組件在2.4 GHz的超小型x 0.4 mm x高頻范圍內非常有效考慮到在添加組件時(shí)需要節省安裝表面積，需要0.2 mm。

 

來(lái)源：村田中文技術(shù)社區