בתחום הנוכחי של הנדסת אלקטרוניקה, השיפור המתמשך של שילוב השבבים הפך את הנורמלי לשלב מערכות תדר רדיו אחת או יותר על שבב זעיר.התקדמות טכנולוגית זו הביאה לחידושים אדריכליים, במיוחד אימוץ נרחב של ארכיטקטורות אפס-אם וארכיטקטורות נמוכות.ארכיטקטורות אלה מועדפות על פשטותן וביטול הצורך במסננים חיצוניים של מקלט Superheterodyne.עם זאת, למרות שחלק ה- RF מפושט אפוא, כיול חלק העיבוד הדיגיטלי הופך להיות מורכב וחשוב יותר.זה מוביל לשאלת ליבה: אילו מאפיינים שאינם אידיאליים במכשירים אמיתיים משפיעים על הביצועים של מערכות RF?
הדבר הראשון שעלינו להתמקד בו הוא רעש תרמי ורעש מהבהב.כל מכשיר אלקטרוני אמיתי ייצר רעש אקראי בגלל התנועה האקראית של אלקטרונים, כלומר רעש תרמי.לדוגמה, נגדי פסיבי בטמפרטורה t k ייצר מתח רעש.אם העומס של נגדי זה נחשב כשווה לעצמו, קלט כוח הרעש לעומס בא לידי ביטוי בדרך כלל כ- KTB.מבלי לשקול את רוחב הפס של המערכת, אם הטמפרטורה T היא 290K, אז כוח הרעש יהיה הידוע -174dBM/הרץ.יחד עם זאת, לא ניתן להתעלם מהרעש המהבהב (1/F רעש) במכשירים פעילים.מכיוון שהוא ממוקם בסמוך לזרם ישיר (DC), ההשפעה על ארכיטקטורות אפס-אם היא משמעותית במיוחד, וההשפעה על ארכיטקטורות נמוכות-אם היא מעט פחותה.
השיקול הבא הוא רעש הפאזה של המתנד המקומי (LO).ניתן לייצג את תפוקת המתנד בתנאים אידיאליים על ידי פונקציית דלתא בתחום התדרים, אך במצבים בפועל רעש שלב גורם לרוב לחצאית בספקטרום אות הפלט.ההשפעה של רעש פאזה זה על המשדר באה לידי ביטוי בעיקר בשני היבטים: ראשית, העלייה ברעש הפס-פס הנגרם כתוצאה מכפל של פס הרעש שלב המתנד המקומי והאות;שנית, רעש הלהקה הנגרם על ידי ערבוב של אות ההפרעה ורעש שלב המתנד המקומי.הרעש גדל, המכונה ערבוב הדדי.
בנוסף, ריצוד דגימה הוא גם גורם קריטי.ממירים אנלוגיים לדיגיטליים (ADCs) וממירי דיגיטלי לאנלוג (DACs) יוצרים את הגבול בין אנלוגי לדיגיטלי במשדרים.בתהליך ההמרה בין שתי צורות האות הללו, יש צורך בשעון דגימה, שהוא למעשה אות תנודה.מכיוון שאות התנודה בפועל ייצר רעש פאזה, המופיע כריצוד בתחום הזמן, מה שמוביל לשגיאות דגימה ולהפקת רעש נוסף.
הדברים הבאים שצריך להסתכל עליהם הם קיזוז תדר המוביל (CFO) וקיזוז תדר דגימה (SFO).במערכות תקשורת, תדר המוביל נוצר בדרך כלל על ידי לולאה נעולה שלב.עם זאת, בשל ההבדל הקל בתדר המוביל של המשדר (TX) והמקלט (RX), לתדר לאחר ההמרה של המקלט תהיה שגיאת תדר שיורית, כלומר קיזוז תדר המוביל (CFO).יחד עם זאת, יכול להיות גם הבדל בתדירות הדגימה של ה- ADC ו- DAC, הנקראים אופסט תדר דגימה (SFO), אשר ישפיעו גם על ביצועי המערכת.
כאשר שוקלים את הביצועים של מערכת RF, יש להיות מודעים גם לרעש כימות וגיזום של DACs ו- ADCs.בעת ביצוע המרה אנלוגית לדיגיטלית, מכשירים אלה מייצרים רעשי כימות, אשר בתורם מייצרים יחס מוגבל של אות לרעש (SNR).לכן, בעת תכנון מקלט, בדרך כלל יש צורך לספק רווח מספיק בקצה הקדמי של ADC כדי להבטיח שרמת הרעש של ה- ADC עצמה היא קטנה מספיק כדי להתעלם ממנה בהשוואה לרמת הרעש התרמית הקלט שלה (שנוצר על ידי הקדמימעגל סיום).אפקט הגזירה של ה- ADC יגביל את יחס ההספק השיא לממוצע (PAPR) של האות, ובכך תיפטר את ה- SNR של האות.
לבסוף, ישנם חוסר איזון מרובע ואי -ליניאריות מכשירים שיש לקחת בחשבון.במהלך תהליך ההמרה או ההמרה למטה, מערבל הריבוע המשמש עשוי לקבל אי התאמה וחוסר התאמה בשלב בנתיבי I ו- Q, אשר ישפיעו על ה- SNR של האות או ייצר רעש מחוץ ללהקה.אי -לינאריות של המכשיר, במיוחד אי -ליניאריות של המקלט, אחראית בעיקר לטיפול בהפרעות אותות גדולות, וזה מה שאנחנו בדרך כלל מכנים חסינות בין -מודולית.גורמים אלה קובעים במשותף את הביצועים של מערכות RF, וחשוב מהנדסי האלקטרוניקה להבין ולשלוט בגורמים אלה על מנת לקבל החלטות מתאימות בעת תכנון ומיטב מיטוב מערכות RF.