包含 PM IC 及限流 IC 的簡化方塊圖和收發模組如圖 4.7~圖 4.8 所示，
5V 電源由 USB 界面提供，經限流器分別提供功率給電源管理晶片(PM IC) 及 BUCK 及其接續的 PA。
1. 熱是第一個考慮。由電流消耗可知，高頻電路的功率放大器及其前級穩 壓器及收發機是熱的主要來源，如圖 4.9~圖 4.10 所示。當收發機微調 阻抗匹配後後，電流消耗是固定的，要降低功耗，降低功率放大器功耗 或提高電源轉換效率才是可行方案。電源轉換可分為切換式電源或線性 LDO。雖然 LDO 有低雜訊的優勢，但它效率較差造成更多的熱並且在功 率放大器裡引起線性的衰減，破壞 PA ACLR， 如表 4.1。在此我們提供 兩有效省電設計，如圖 4.8(a)在電源管理(PM IC)裡有兩類穩壓器，(b) 由於功率放大器(大於 2A)所需電流太大,PM IC(小於 150mA)無法負擔，
因此必需獨立一路,而 PM IC 的輸出 port 有限，只能選擇較乾淨的給接 收機使用
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圖 4.8 HSDPA USB Dongle 高頻電路電源省電的設計
圖 4.9 計算功耗剛開使溫度較低時
圖 4.10 計算功耗 30min 溫度升置平衡時
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表 4.1 PA performance related to voltage and temperature 3.4V;High Gain
Mode
WCDMA PA(BA01254) 1920MHz 1950MHz 1980MHz
LDO BUCK:0.004W+0.168W+1.052W=1.224W比 LDO:0.004W+0.26W+1.01W=
1.274W低，圖4.9~圖4.10所示，因此Buck比LDO省電。因此switching power 被用於降低電流消耗和溫度。高頻部分兩個收發機和PA均採此設計，如圖 4.11~圖4.12。圖4.11所示Joint Test Action Group (JTAG)的功能是提 供板端測試、Flash下載及軟體除錯。
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圖 4.11USB Dongle Baseband Top(左圖)& Bottom(右圖) side
圖 4.12 RF Top side
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圖 4.13 RF Bottom side
圖 4.14 驗證 EGSM 輻射雜訊
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圖4.14經以下四解決方案後, wireless sensitivity 如圖明顯改善 1. USB 連結那些銅箔包裝在的RF PCB下
2. 把shielding和USB 連結起來。
3. 黏住銅箔到BB。
來自switching power的電磁干擾的問題會引起並且降低接收靈敏度。
如圖4.14，Buck的switching頻率是1.5 MHz，其624 諧波936 MHz剛好在 GSM 850、EGSM和HSDPA band V的接收頻帶內，當透過shielding保護可被 解決，但實際不可能加shielding。當離開或者進入一電子電路時，EMI 有 兩可能途徑； (1)無線輻射(2)PCB的傳導。輻射出的信號將從空隙或 shielding內的任何不連續點洩漏出來，在圖4.14的解決方案後，在RSSI=
- 53dB，sensitivity能達到-105 dBm(在2D的實驗室)，如表4.2，不過這 樣的方案不適合大量製造，熱會更難被被排除，替代的解決辦法是許多旁 路電容(33 pF)。(圖4.15)(表4.3)電容器阻抗能創造Notch過濾器於系統 干擾頻率，例如如果我們想要除去900 MHz干擾，商用的電容器價值將根 據尺寸代碼不同，適用值分佈於33 pF~68pF。[29]
C L R
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表 4.3 Capacitor Equivalent Series model[29]
Size Code 0603 0402 0201
Series Capacitance, C[pF] 33 56 68 Series Inductance, L[nH] 0.71 0.56 0.42 Series Resistance, R[ohm] 1.968 2.94 2.971
Notch frequency[MHz] 1042 1024 942
圖 4.15 SRF for 0201_22pF,0402_56pF,0603_33pF[29]
旁路電容器被在Buck電感前面和後端的如圖4.16~4.17所示. 結果被 顯示在表4.4， Rx level表示RSSI 用分貝表。例如，EGSM在975 頻道，
在接收的RSSI = -54dB下，我們得到-95 dBm sensitivity。顯而易見，
在低頻(ch975 & ch37)的解決辦法不夠好。更進一步的改進仍然需要，其 它雜訊源應該被鑑定。根據[30]，說明為什麼在RXLEV 和基地台輸出功率
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RXLEV 63 = greater than -48 dBm + SCALE.
SCALE 表偏移值，用來方便解釋所得量測值，否則也可設為零
圖 4.16 Five bypass capacitance(33pF) at USB, the front and rear of the BUCK for schematic
圖 4.17 加五個耦合電容(33pF)在 BUCK 大電感前後
表 4.4 2_D EGSM_900 Sensitivity testing
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圖 4.18 加 Shielding Case and Sponge
表 4.5 Shielding Case and Sponge 對 EGSM TIS 的影響 ch975 ch37 ch124
RSSI 53 54 53 Sensitivity -95 -95 -93
RSSI 53 54 52 Sensitivity -105 -102 -100.5
圖4.17，33 pF應該接近於雜訊源，以輻設場來看，任何裸露的金屬 均可視為一天線。另一個概念是增加任何金屬或導地以改變雜訊場型進而 改善sensitivity，如圖4.18。我們找到雜訊是散發自此裝置的底部邊，
因此，我們增加Gasket改變這種輻射場形並且隔離雜訊。測量數據如表 4.4~4.6中所示，
如圖4.8，EGSM 相位錯誤(phase error)也是和switching power有 關的另一個問題，這個解決辦法是在其電源增加22 UF。2D wirelessn sensitivity的量測設置如圖4.19，由於每台筆記型電腦的雜訊不同，製作 一金屬板及電池模擬一標準狀況，表4.6為其結果。
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圖4.19 模擬實際環境測試
表4.6 針對圖4.19的sensitivity量測
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