در زمینه فعلی مهندسی الکترونیکی ، بهبود مداوم ادغام تراشه باعث شده است که یک یا چند سیستم فرکانس رادیویی در یک تراشه کوچک ادغام شود.این پیشرفت تکنولوژیکی باعث نوآوری های معماری ، به ویژه اتخاذ گسترده معماری های صفر IF و کم IF شده است.این معماری ها به دلیل سادگی و از بین بردن نیاز به فیلترهای خارجی گیرنده SuperHeterodyne مورد علاقه هستند.با این حال ، اگرچه قسمت RF به این ترتیب ساده می شود ، کالیبراسیون قسمت پردازش دیجیتال پیچیده تر و مهم تر می شود.این منجر به یک سؤال اصلی می شود: چه ویژگی های غیر ایده آل در دستگاه های واقعی بر عملکرد سیستم های RF تأثیر می گذارد؟
اولین چیزی که باید روی آن تمرکز کنیم ، سر و صدای حرارتی و سر و صدای سوسو زدن است.هر وسیله الکترونیکی واقعی به دلیل حرکت تصادفی الکترون ها ، یعنی سر و صدای حرارتی ، نویز تصادفی ایجاد می کند.به عنوان مثال ، یک مقاومت منفعل R در دمای T K باعث ایجاد ولتاژ نویز می شود.اگر بار این مقاومت با خود برابر باشد ، ورودی قدرت نویز به بار معمولاً به عنوان KTB بیان می شود.بدون در نظر گرفتن پهنای باند سیستم ، اگر دمای T 290K باشد ، قدرت نویز شناخته شده -174dbm/هرتز خواهد بود.در عین حال ، سر و صدای سوسو زدن (نویز 1/F) در دستگاه های فعال نمی تواند نادیده گرفته شود.از آنجا که در نزدیکی جریان مستقیم (DC) واقع شده است ، تأثیر بر معماری های صفر IF به ویژه قابل توجه است و تأثیر آن بر معماری های کم IF کمی کمتر است.
نکته بعدی نویز فاز نوسان ساز محلی (LO) است.خروجی نوسان ساز در شرایط ایده آل می تواند توسط یک عملکرد دلتا در حوزه فرکانس نشان داده شود ، اما در شرایط واقعی نویز فاز اغلب باعث ایجاد دامن در طیف سیگنال خروجی می شود.تأثیر این سر و صدای فاز بر روی فرستنده عمدتاً در دو جنبه آشکار می شود: اول ، افزایش نویز در باند ناشی از ضرب باند نویز فاز نوسان ساز محلی و سیگنال.دوم ، سر و صدای باند ناشی از مخلوط کردن سیگنال تداخل و نویز فاز نوسان ساز محلی.نویز افزایش می یابد ، به عنوان مخلوط متقابل شناخته می شود.
علاوه بر این ، نمونه برداری از ضربه نیز یک عامل مهم است.مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) و مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC) مرز بین آنالوگ و دیجیتال را در فرستنده ها تشکیل می دهند.در فرآیند تبدیل بین این دو شکل سیگنال ، یک ساعت نمونه برداری مورد نیاز است ، که در اصل یک سیگنال نوسان است.از آنجا که سیگنال نوسانات واقعی باعث ایجاد نویز فاز می شود ، که در دامنه زمان به عنوان لرزش ظاهر می شود و منجر به خطاهای نمونه برداری و ایجاد نویز بیشتر می شود.
موارد بعدی که باید به آنها نگاه کنید ، فرکانس حامل (CFO) و افست فرکانس نمونه برداری (SFO) است.در سیستم های ارتباطی ، فرکانس حامل معمولاً توسط یک حلقه قفل شده فاز تولید می شود.با این حال ، با توجه به تفاوت جزئی در فرکانس حامل فرستنده (TX) و گیرنده (RX) ، فرکانس پس از تبدیل گیرنده یک خطای فرکانس باقیمانده خواهد داشت ، یعنی جبران فرکانس حامل (CFO).در عین حال ، ممکن است تفاوت در فرکانس نمونه برداری ADC و DAC نیز به نام فرکانس نمونه برداری (SFO) وجود داشته باشد ، که همچنین در عملکرد سیستم تأثیر خواهد گذاشت.
هنگام در نظر گرفتن عملکرد یک سیستم RF ، باید از سر و صدای کمیت و کوتاه کردن DAC ها و ADC ها نیز آگاه باشید.هنگام انجام تبدیل آنالوگ به دیجیتال ، این دستگاه ها نویز کمیت را ایجاد می کنند ، که به نوبه خود نسبت سیگنال به نویز محدود (SNR) را تولید می کند.بنابراین ، هنگام طراحی یک گیرنده ، معمولاً لازم است که در قسمت جلویی ADC افزایش کافی فراهم شود تا اطمینان حاصل شود که سطح سر و صدای ADC به اندازه کافی کوچک است که در مقایسه با سطح سر و صدای حرارتی ورودی آن نادیده گرفته شود (تولید شده توسط جلو-مدار پایان).اثر کوتاه شدن ADC ، نسبت قدرت اوج به متوسط (PAPR) سیگنال را محدود می کند و از این طریق SNR سیگنال را خراب می کند.
سرانجام ، عدم تعادل چهار ضلعی و غیرخطی دستگاه وجود دارد.در طی فرآیند upconversion یا downconversion ، میکسر چهارگوش مورد استفاده ممکن است عدم تطابق و عدم تطابق فاز را در مسیرهای I و Q بدست آورد ، که بر SNR سیگنال تأثیر می گذارد یا نویز خارج از باند را ایجاد می کند.غیرخطی بودن دستگاه ، به ویژه غیرخطی بودن گیرنده ، عمدتاً وظیفه انجام تداخل بزرگ سیگنال را بر عهده دارد ، این همان چیزی است که ما معمولاً آن را مصونیت Intermodulation می نامیم.این عوامل به طور مشترک عملکرد سیستم های RF را تعیین می کنند ، و برای مهندسان الکترونیکی برای درک و تسلط بر این عوامل به منظور تصمیم گیری مناسب هنگام طراحی و بهینه سازی سیستم های RF بسیار مهم است.