Im aktuellen Bereich der Elektrotechnik hat es die kontinuierliche Verbesserung der Chip -Integration normal gemacht, ein oder mehrere Funkfrequenzsysteme in einen winzigen Chip zu integrieren.Dieser technologische Fortschritt hat architektonische Innovationen hervorgerufen, insbesondere die weit verbreitete Einführung von Null-IF- und Niedrig-IF-Architekturen.Diese Architekturen sind für ihre Einfachheit und die Beseitigung der Notwendigkeit externer Filter eines Superheterodyne -Empfängers bevorzugt.Obwohl der HF -Teil so vereinfacht ist, wird die Kalibrierung des digitalen Verarbeitungsteils komplexer und wichtiger.Dies führt zu einer Kernfrage: Welche nicht idealen Eigenschaften in realen Geräten beeinflussen die Leistung von HF-Systemen?
Das erste, worauf wir uns konzentrieren müssen, sind thermische Geräusche und Flackern.Jedes echte elektronische Gerät erzeugt aufgrund der zufälligen Bewegung von Elektronen, dh thermische Rauschen, zufällige Rauschen.Beispielsweise erzeugt ein passiver Widerstand bei Temperatur T K die Rauschspannung.Wenn die Belastung dieses Widerstands als gleich angesehen wird, wird der Rauschstromeingang in die Last normalerweise als KTB ausgedrückt.Ohne die Systembandbreite zu berücksichtigen, ist die Geräuschleistung, wenn die Temperatur t 290.000 beträgt, die bekannte -174dbm/Hz.Gleichzeitig kann das Flicker -Rauschen (1/F -Geräusch) in aktiven Geräten nicht ignoriert werden.Da es sich in der Nähe von Decuro (DC) befindet, sind die Auswirkungen auf Null-IF-Architekturen besonders signifikant und die Auswirkungen auf Architekturen mit niedrigem IF sind etwas geringer.
Die nächste Überlegung ist das Phasenrauschen des lokalen Oszillators (LO).Der Oszillatorausgang unter idealen Bedingungen kann durch eine Delta -Funktion in der Frequenzdomäne dargestellt werden, aber in tatsächlichen Situationen das Phasenrauschen verursacht häufig einen Rock im Ausgangssignalspektrum.Der Einfluss dieses Phasenrauschens auf den Transceiver zeigt sich hauptsächlich in zwei Aspekten: Erstens die Erhöhung des In-Band-Rauschens, der durch die Multiplikation des lokalen Oszillator-Phasenrauschbandes und des Signals verursacht wird;Zweitens das durch das Mischen des Interferenzsignals und des lokale Oszillatorphasenrauschens verursachte In-Band-Rauschen.Das Rauschen nimmt zu, bekannt als gegenseitiges Mischen.
Darüber hinaus ist Samping Jitter auch ein kritischer Faktor.Analog-zu-Digital-Konverter (ADCs) und Digital-analog-Konverter (DACS) bilden die Grenze zwischen Analog und Digital in Transceivern.Im Umwandlungsprozess zwischen diesen beiden Signalformen ist eine Stichprobenuhr erforderlich, was im Wesentlichen ein Oszillationssignal ist.Da das tatsächliche Oszillationssignal Phasenrauschen erzeugt, das in der Zeitdomäne als Jitter erscheint, was zu Stichprobenfehlern und weiterer Erzeugung von Rauschen führt.
Die nächsten Dinge, die Sie betrachten sollten, sind Carrier Frequency Offset (CFO) und Abtastfrequenz -Offset (SFO).In Kommunikationssystemen wird die Trägerfrequenz normalerweise durch eine Phasenschleife erzeugt.Aufgrund der geringfügigen Differenz der Trägerfrequenz des Senders (TX) und des Empfängers (RX) hat die Frequenz nach der Umwandlung des Empfängers einen Restfrequenzfehler, dh der Trägerfrequenzversatz (CFO).Gleichzeitig kann es auch einen Unterschied in der Abtastfrequenz von ADC und DAC geben, die als Sampingfrequenzversatz (SFO) bezeichnet werden und sich auch auf die Systemleistung auswirken.
Bei der Betrachtung der Leistung eines HF -Systems muss man sich auch des Quantisierungsrauschens und der Kürzung von DACs und ADCs bewusst sein.Bei der Durchführung von Analog-Digital-Umwandlung erzeugen diese Geräte ein Quantisierungsrauschen, was wiederum ein begrenztes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) erzeugt.Bei der Gestaltung eines Empfängers ist es daher in der Regel erforderlich, im ADC-Front-End ausreichend zu vergrößernEndschaltung).Der Abkürzungseffekt des ADC begrenzt das Spitzen-zu-Durchschnitts-Leistungsverhältnis (PAPR) des Signals und verschlechtert dadurch die SNR des Signals.
Schließlich sind Quadratur -Ungleichgewichte und Geräte -Nichtlinearitäten zu berücksichtigen.Während des Aufbau- oder Downconversion-Prozesses kann der verwendete Quadraturmixer eine Vergrößerungsfehlanpassung und Phasenfehlanpassung auf den I- und Q-Pfaden aufweisen, die das SNR des Signals beeinflussen oder außerhalb des Bandes erzeugen.Die Nichtlinearität des Geräts, insbesondere die Nichtlinearität des Empfängers, ist hauptsächlich für die Behandlung großer Signalstörungen verantwortlich, was wir normalerweise als Intermodulationsimmunität bezeichnen.Diese Faktoren bestimmen gemeinsam die Leistung von HF -Systemen, und es ist für elektronische Ingenieure von entscheidender Bedeutung, diese Faktoren zu verstehen und zu beherrschen, um bei der Gestaltung und Optimierung von HF -Systemen geeignete Entscheidungen zu treffen.