Nykyisessä elektronisen tekniikan alalla siru -integroinnin jatkuva parantaminen on tehnyt normaaliksi yhden tai useamman radiotaajuusjärjestelmän integroimiseksi pieneen siruun.Tämä teknologinen kehitys on aiheuttanut arkkitehtonisia innovaatioita, etenkin nolla-IF- ja Low-IF-arkkitehtuurien laajalle levinnyttä käyttöönottoa.Nämä arkkitehtuurit ovat suosittuja niiden yksinkertaisuudesta ja superheterodyne -vastaanottimen ulkoisten suodattimien tarpeen poistamisesta.Vaikka RF -osa on siten yksinkertaistettu, digitaalisen prosessointiosan kalibrointi muuttuu monimutkaisemmaksi ja tärkeämmäksi.Tämä johtaa ydinkysymykseen: mitkä ei-ihanteelliset ominaisuudet todellisissa laitteissa vaikuttavat RF-järjestelmien suorituskykyyn?
Ensimmäinen asia, johon meidän on keskityttävä, on lämpömelu ja välkkyminen.Mikä tahansa todellinen elektroninen laite tuottaa satunnaista kohinaa johtuen elektronien satunnaisesta liikkeestä, ts. Lämpökohina.Esimerkiksi passiivinen vastus R lämpötilassa T K tuottaa melujännitteen.Jos tämän vastuksen kuorman katsotaan olevan yhtä suuri kuin itsessään, kuormituksen kohinan tehon tulo ilmaistaan yleensä KTB: nä.Kun harkitsematta järjestelmän kaistanleveyttä, jos lämpötila T on 290K, meluvoima on tunnettu -174dbm/Hz.Samanaikaisesti aktiivisten laitteiden välkkymiskohinaa (1/F kohinaa) ei voida sivuuttaa.Koska se sijaitsee lähellä tasavirtaa (DC), vaikutus nolla-IF-arkkitehtuureihin on erityisen merkittävä, ja vaikutus matalan IF-arkkitehtuurien kanssa on hiukan vähemmän.
Seuraava näkökohta on paikallisen oskillaattorin (LO) vaihekelu.Oskillaattorin lähtö ihanteellisissa olosuhteissa voidaan edustaa deltafunktiolla taajuusalueella, mutta todellisissa tilanteissa vaiheen kohina aiheuttaa usein hameen lähtösignaalispektrissä.Tämän vaiheen kohinan vaikutus lähetin-vastaanottimeen ilmenee pääasiassa kahdessa näkökulmassa: Ensinnäkin kaistan sisäisen kohinan lisääntyminen, joka johtuu paikallisen oskillaattorin vaihekohinakaistan ja signaalin kertomisesta;Toiseksi kaistan sisäinen kohina, joka johtuu häiriösignaalin sekoittamisesta ja paikallisesta oskillaattorin vaiheen kohinasta.Melu kasvaa, tunnetaan nimellä vastavuoroinen sekoitus.
Lisäksi näytteenotto -värähtely on myös kriittinen tekijä.Analogiset-digitaalimuuntimet (ADC) ja digitaaliset analogiamuuntimet (DAC) muodostavat rajan analogisen ja digitaalisen välillä lähetinvastaanottimissa.Näiden kahden signaalimuodon muuntamisprosessissa tarvitaan näytteenottokello, joka on olennaisesti värähtelysignaali.Koska todellinen värähtelysignaali tuottaa vaihekelua, joka näkyy värinän aika -alueella, mikä johtaa näytteenottovirheisiin ja tuottaa edelleen melua.
Seuraavat tarkasteltavat asiat ovat kantotaajuuksien siirtymä (CFO) ja näytteenottotaajuuden siirtymä (SFO).Viestintäjärjestelmissä kantoaaltotaajuus muodostuu yleensä vaihesiirtolaitteella.Lähettimen (TX) ja vastaanottimen (RX) kantoaaltotaajuuden vähäisen eron vuoksi vastaanottimen muuntamisen jälkeen taajuudella on kuitenkin jäännöstaajuusvirhe, ts. Kantajan taajuuden siirtymä (CFO).Samanaikaisesti ADC: n ja DAC: n näytteenottotaajuudessa voi olla myös eroa, nimeltään näytteenottotaajuuden siirtymä (SFO), jolla on myös vaikutusta järjestelmän suorituskykyyn.
Kun tarkastellaan RF -järjestelmän suorituskykyä, on myös oltava tietoinen DAC: ien ja ADC: ien kvantisointikelusta ja katkaisusta.Kun suoritetaan analogia-digitaalista muuntamista, nämä laitteet tuottavat kvantisointikohinaa, joka puolestaan tuottaa rajoitetun signaali-kohinasuhteen (SNR).Siksi vastaanotinta suunnitellessasi on yleensä tarpeen tarjota riittävä voitto ADC-etuosassa varmistaakseen, että itse ADC: n melutaso on riittävän pieni, jotta se voidaan jättää huomiotta sen syöttölämpömelutasoon (tuottama etu-päätypiiri).ADC: n katkaisuvaikutus rajoittaa signaalin huipun keskimääräistä tehosuhdetta (PAPR), mikä heikentää signaalin SNR: tä.
Lopuksi on otettava huomioon kvadratuuri epätasapaino ja laitteen epälineaarisuudet.Käytetyssä kvadratuurisekoittimessa tai alennuskonversioprosessin aikana käytetyllä kvadratuurisekoittimella voi olla epäsuhta ja vaiheen epäsuhta I- ja Q-poluilla, jotka vaikuttavat signaalin SNR: ään tai tuottavat kaistan ulkopuolista kohinaa.Laitteen epälineaarisuus, erityisesti vastaanottimen epälineaarisuus, on pääasiassa vastuussa suurten signaalihäiriöiden käsittelystä, jota me yleensä kutsumme modulaation immuniteetiksi.Nämä tekijät määrittelevät yhdessä RF -järjestelmien suorituskyvyn, ja elektronisten insinöörien on tärkeää ymmärtää ja hallita näitä tekijöitä asianmukaisten päätösten tekemiseksi RF -järjestelmien suunnittelussa ja optimoinnissa.