使用混合域示波器查找無線嵌入式系統中的噪聲來源

　　可以在采集數據中移動頻譜時間(Spectrum Time)，考察RF頻譜怎樣隨時間變化。在圖3中，我們放置頻譜時間，顯示數據包前置碼多個符號期間發送的信號的頻譜。頻譜時間是支持頻譜畫面希望的解析帶寬(RBW)要求的時間數量。它等于窗口整形因數除以RBW。默認的Kaiser Window的整形因數為2.23，在本例中，頻譜時間為2.23/220 Hz，約為10 ms。

　　FSK調制一次只有一個RF信號頻率，我們對頻譜使用較長的采集時間，以測量占用帶寬和總功率。

　　為簡便地看到無線電中的數據包傳輸，我們在時域視圖中增加了RF隨時間變化曲線。標有“A”的橙色曲線顯示了瞬時RF幅離隨時間變化。標有“f ”的橙色曲線顯示了相對于畫面中心頻率的瞬時RF頻率隨時間變化。綠色曲線(通道4)顯示了到模塊的電流。可以看到，電流從數據包之間接近0上升到傳輸期間大約40 mA。黃色曲線(通道1)顯示了模塊電源電壓上的AC紋波。注意在傳輸期間只有很小的電壓暫降。

　　上圖是在使用干凈的實驗室電源供電的模塊中獲得的，這在實際環境中很難實現，但可以作用實用參考。圖4顯示了相同的RF信號，但使用升壓型開關電源為無線電模塊供電。升壓穩壓器因產生噪聲而臭名昭著，但它允許使用一個或兩個堿性或鎳鎘單元及相對較少的器件，降低了成本。注意被調制信號底部的噪聲提高。在發送的信號附近，噪聲至少要比干凈的電源高5 dB。噪聲已經容易地顯現在電流波形和電壓波形中。額外的噪聲還會令從發射機收集這些數據所使用的接收機上的信號信噪比劣化，降低無線電系統的有效范圍。

　　圖4. 開關電源的頻譜和電源測量結果。

　　可以使用商用EMI電流探頭測量來自電源的噪聲，電流探頭用來觀察來自圖5中開關裝置的噪聲。在本例中，開關裝置由電阻器和小型電容器提供載荷。MDO中的自動標記功能用來顯示電源發出的最明顯的七個信號的頻率和幅度。MDO4000系列可以提供最多11個自動標記，用絕對值顯示結果，或作為相對值顯示參考最大信號的結果。最高值一直表示為紅色參考(Red Reference)標記。注意基礎頻率和二階諧波的電平大體相同，約為30 dBuA。屏幕的上半部分顯示了MCP1640 IC開關晶體管上的波形。我們使用測量功能顯示開關頻率，確認RF標記測量。

　　圖5. 到等效載荷的電源開關噪聲。