手机天线RF辐射对Mic的干扰及测量方法

手机天线RF 辐射对Mic 的干扰干扰及及测量测量方法方法

GSM 蜂窝电话使用的Mic 除去可以接受正常的语音信号之外,也会受到移动电话发射天线RF 信号的强烈干扰，如果Mic 没有足够的RF 噪声抑制能力，这些RF 信号会导致Mic 产生严重的语音频段的噪音干扰而无法正常通话。

移动电话中发射天线RF 辐射对Mic 产生的干扰

目前，大多数蜂窝电话采用时分多址(TDMA)标准，这种复用技术以217Hz 的频率对高频载波进行通/断脉冲调制。容易受到RF 干扰的Mic 会对该载波信号进行解调，再生出带有高次谐波的217Hz 方波干扰信号,由于这些干扰信号的频谱成分的绝大多数都落入音频范围，因此它们会产生令人生厌的“嗡嗡”声。为了抑制此种RF 干扰引起的音频噪声,Mic 在设计时已经内置了RF 滤波元件,在通常手机结构模式下,手机天线与Mic 分别放置在手机的上部与下部,相隔有10cm 左右的距离,此种结构的设计是可以满足Mic 对天线干扰的抑制要求.随着手机结构的改进,出现了将手机天线与Mic 同置于手机下部的设计结构,由于天线与Mic 的距离极大的缩短,使得Mic 的引线接受天线辐射能量增大,如何满足这一新的手机结构的设计,就对Mic 的抗RF 干扰能力提出了更高的设计要求,同时也对Mic 的抗RF 干扰性能测试提出新的要求.

Mic 抗RF 干扰设计的改进

TSB-4015ACA28Z3-FM002-GP

C1=10nf

TSB-4015ACA32Z3-FM001-GP C2=33Pf

由上面Mic 电原理图可以看出,A28产品采用的是由300Ω+10nf元件构成的RF滤波器，在天线与Mic距离较大的常规结构机型设计时可以满足客户噪声抑制要求，而客户采用天线与Mic同置一侧距离较近的新结构机型时，由于Mic受到天线辐射的能量明显增加，则会出现较明显的干扰噪声。根据客户要求，我方改进了RF滤波器结构与参数，采用了10pf+300Ω+33pf元件构成的RF滤波器，经用户装机试用确认可以满足新机型RF干扰噪声测试要求。

干扰性能测试（（一）

Mic抗RF干扰性能测试

为了确保Mic在手机通话时可靠工作，有必要对Mic进行RF抗干扰能力的测试，迄今为止已经颁布EMI（电磁干扰）方面的国家标准多达上百部,但其中关于Mic 抗RF干扰的测试方法与参数要求方面却未有相应的标准规范.

为了满足手机厂商对Mic抗RF干扰性能的要求,我公司设计了手机干扰模拟测试系统,进行Mic抗RF干扰的相对比较测试,通过分析比较Mic在手机通话状态下语音中217Hz脉冲基频及谐波分量的能量,确定Mic抗RF干扰的相对性能,测试系统原理如下图:

利用Adobe公司音频编辑软件AdobeAudition对音频信号强大的录音、编辑、FFT分析功能，可以分析出音频信号中RF干扰所产生的217Hz方波脉冲及高次谐波分量的频谱能量，从而比较Mic对手机通话时天线RF辐射能量的抑制能力。

TSB-4015A（无内置电容）

TSB-4015AC1033（内置10pf+33pf电容）

应用此种方法可以明显比较出Mic内置电容后抗RF干扰的改进效果,可以满足普通手机结构设计要求.

但是随着手机结构设计的改进,天线对Mic的辐射能量越来越强,并且要求在天线辐射能量最大条件下进行测试,上述测试方法便难以满足客户对Mic抗RF干扰的更高要求。Mic抗RF干扰性能测试

干扰性能测试（（二）

经过与客户交流，认为客户提供的测试方法更加适用不同结构设计的产品，并且由于采用手机综合测试仪进行测试，可以设定手机天线在辐射功率为相对最大条件。

测试原理如下：

将手机综合测试仪 CMD55的RF 输出与特制的天线板相连，在手机回音测试项目中将天线辐射功率参数设置为Level 5，此时天线板辐射功率等级最低，而置于天线板上的待测试手机会自动将天线的辐射功率调至最大，这时可以通过监听手机回音中的217Hz 脉冲及高次谐波产生的音频噪声大小来判断Mic 抗RF 干扰的相对性能。

为了得到一个精确的、具有可重复性的测试结果，生产厂商应该建立与客户检验手段相同的测试检验系统，采用一种固定的测量方法，在可重复的RF 场内测试Mic 的抗干扰性能。 同时此系统的建立能够保证我公司设计、生产的Mic 抗RF 干扰能力达到客户的不同机型设计要求，对于提高我公司Mic 性能及全面质量的保证具有重要的意义。

提高Mic 抗RF 干扰的几点建议

1、

从手机结构设计方面，希望手机设计公司及手机设计技术人员尽可能拉大Mic 与天线之间的距离，避免Mic 及引线受到较强的天线辐射功率。

2、 由于Mic 引线在RF 磁场中会成为良好的等效天线，故希望手机设计人员尽量减小Mic 引线长度，强烈推荐采用性能良好的屏蔽线作为Mic 引线，可很好改进Mic 抗RF 干扰的性能。

3、 Mic 引线尽可能与天线避免平行排列，以免由于形成较强的电容效应而导致辐射能量的增强。

4、

建议手机设计人员在主板上Mic 信号的输入端设计RF 滤波元件，尽可能隔绝主板上RF 信号对Mic 的干扰(我公司可以提供新型超级RF 滤波器)。可能的情况下对Mic 及引线部分设计屏蔽结构。

东莞泉声电子有限公司东莞泉声电子有限公司 贺志坚贺志坚