V současné oblasti elektronického inženýrství se neustálé zlepšování integrace čipů způsobilo normální integraci jednoho nebo více systémů frekvence na malý čip.Tento technologický pokrok přinesl architektonické inovace, zejména rozšířené přijetí architektur nula-IF a Low-IF.Tyto architektury jsou upřednostňovány pro jejich jednoduchost a odstranění potřeby externích filtrů superheterodynského přijímače.Přestože je tedy RF část zjednodušena, kalibrace části digitálního zpracování se stává složitější a důležitější.To vede k hlavní otázce: Jaké neideální charakteristiky ve skutečných zařízeních ovlivňují výkon RF systémů?
První věc, na kterou se musíme soustředit, je tepelný šum a blikání šumu.Jakékoli skutečné elektronické zařízení bude generovat náhodný šum v důsledku náhodného pohybu elektronů, tj. Tepelný šum.Například pasivní rezistor R při teplotě t K vytvoří šumové napětí.Pokud je zatížení tohoto rezistoru považováno za rovnou samotnému, vstup šumu do zatížení je obvykle vyjádřen jako KTB.Bez zvážení šířky pásma systému, pokud je teplota T 290K, bude šumový výkon známý -174dBm/Hz.Současně nelze ignorovat hluk blikání (šum 1/f) v aktivních zařízeních.Protože se nachází v blízkosti přímého proudu (DC), dopad na architektury Zero-IF je zvláště významný a dopad na architektury s nízkým IF je o něco menší.
Dalším hlediskem je fázový šum místního oscilátoru (LO).Výstup oscilátoru za ideálních podmínek může být reprezentován funkcí delta ve frekvenční doméně, ale ve skutečných situacích fázový šum často způsobuje sukni ve spektru výstupního signálu.Dopad tohoto fázového šumu na vysílač se projevuje hlavně ve dvou aspektech: zaprvé, zvýšení šumu v pásmu způsobenému násobení lokálního šumového pásma fáze oscilátoru a signálem;Za druhé, hluk v pásmu způsobený mícháním interferenčního signálu a lokálním fázovým šumem oscilátoru.Hluk se zvyšuje, známý jako vzájemné míchání.
Kritickým faktorem je navíc vzorkovací jitter.Analog-digitální měniče (ADC) a digitální převaděče (DAC) tvoří hranici mezi analogovými a digitálními v transceiverech.V procesu přeměny mezi těmito dvěma formami signálu je zapotřebí vzorkovací hodiny, což je v podstatě oscilační signál.Protože skutečný signál oscilace bude produkovat fázový šum, který se objeví jako chvění v časové doméně, což povede k chybám vzorkování a dalšímu generování šumu.
Dalšími věcmi, na které je třeba se podívat, jsou offset frekvence nosiče (CFO) a odsazení odběru vzorků (SFO).V komunikačních systémech je frekvence nosiče obvykle generována smyčkou fázově uzamčenou.Avšak vzhledem k mírnému rozdílu ve frekvenci nosiče vysílače (TX) a přijímače (RX) bude mít frekvence po přeměně přijímače reziduální frekvenční chybu, tj. Offsetu frekvence nosného (CFO).Současně může být také rozdíl ve vzorkovací frekvenci ADC a DAC, nazývaný vzorkovací frekvenční offset (SFO), což bude mít také dopad na výkon systému.
Při zvažování výkonu systému RF si musíte být také vědomi kvantizačního šumu a zkrácení DAC a ADC.Při provádění analogové k digitální konverze tato zařízení generují kvantizační šum, který zase vytváří omezený poměr signál-šum (SNR).Proto při navrhování přijímače je obvykle nutné poskytnout dostatečný zisk na front-endu ADC, aby se zajistilo, že hladina šumu samotného ADC je dostatečně malá, aby byla ve srovnání s vstupní hladinou tepelného šumu dostatečně malá (generovaná přednímikoncový obvod).Zkrácený účinek ADC omezí poměr výkonu k průměru (PAPR) signálu, čímž se zhoršuje SNR signálu.
Nakonec je třeba zvážit kvadraturní nerovnováhu a nelinearity zařízení.Během procesu up-konverze nebo downverzion může mít použitý kvadraturní mixér mít neshodu a fázový nesoulad na cestách I a Q, což ovlivní SNR signálu nebo generovat šum mimo pásmo.Nelinearita zařízení, zejména nelinearita přijímače, je zodpovědná hlavně za zpracování velkého rušení signálu, což obvykle nazýváme intermodulační imunita.Tyto faktory společně určují výkon RF systémů a je zásadní pro elektronické inženýry porozumět a zvládnout tyto faktory, aby při navrhování a optimalizaci RF systémů činily vhodná rozhodnutí.