针对UART通信端口上射频干扰的研究

针对UART通信端口上射频干扰的研究

出现的问题是连接到AD6903GPIO_1引脚的UARTRX信号中出现噪声，每当射频(RF)干扰源出现时，信号平均电压就会远离其期望值。平均电压的偏移幅度取决于RF源的功率和频率。

图1：UART通信端口上的RF干扰

当功率放大器接通(黄色)时，从主处理器的TX引脚到AD6903的RX引脚(桃红色)的UART数据传输发生了故障，因为RX信号上升到高低电平之间的中间位置，而与TX信号(紫色)不一致。在第二个脉冲期间，当功率放大器接通时，主处理器的TX引脚和AD6903的RX引脚应该都保持高电平;但是TX引脚上有噪声，而且RX信号下降至其高低电平的中间位置。并且注意VEXT电源电压(绿色)上的噪声增大，并且当功率放大器接通时其值还会略为上升。

然而，问题必须是与功率放大器的使能信号和同一个调制解调器的功率放大器无关，因为从附近其他的电话或信号发生器带来的RF能量也会影响进入AD6903的UARTRX信号。使用信号产生器扫描来检查对射频干扰的易受度时发现，最坏的地方约在840MHz，而在高频或更低的频率上则较好。

图2：SN74AVCA16425GR功能框图

这里的1DIR、2DIR为高电平，OE为低电平，因此操作是从A口到B口，引脚37(1A7)将接收来自另一个芯片组的数据。这意味着它是输入型。

图3：低电平升高

干扰原理

图4：高电平降低

在客户模块中，计算GPIO1导线时，模块上按30mm计算，而主板上则大约为15mm。所以这条线能够拾取RF噪声并对840MHz敏感就不奇怪了。具体可以参考图5。

图5：RF干扰计算公式

图6：用于直流电压偏移观测的解释描述

也有报告用0Ω电阻器替换10kΩ系列电阻器，这并不能实现消除干扰或DC电平的偏移，但用短接线替换可以实现。留意那些电阻器可以得到解释，即使是0Ω电阻器，也会因为封装与一定量的电阻串联而产生寄生电感。考虑高频时，这个串联的RL分量的作用比纯电阻更像低通滤波器。因此似乎在产生干扰的RF频段内，电阻分量仍然有可能有相当大的阻抗。

解决方案

可以通过两种途径减少/消除上述影响：

1.消除/减少“干扰源”，增加系统干扰免疫(EMC保护)能力，例如将RF电路与其他数字电路隔绝，增加独立的RF和基带屏蔽区，保持良好接地，在手机外壳中使用EMC材料。

图7：低电平正常迹线。

图8：高电平正常迹线

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。