현재 전자 엔지니어링 분야에서 칩 통합의 지속적인 개선으로 인해 하나 이상의 무선 주파수 시스템을 작은 칩에 통합하는 것이 정상화되었습니다.이 기술 발전은 건축 혁신, 특히 제로 -IF 및 저 -FIF 아키텍처의 광범위한 채택을 가져 왔습니다.이 아키텍처는 단순성과 초 헤테로드 인 수신기의 외부 필터를 제거하는 데 선호됩니다.그러나 RF 부분이 단순화되지만 디지털 처리 부분의 교정이 더욱 복잡하고 중요 해집니다.이것은 핵심 질문으로 이어집니다. 실제 장치의 비 이상적인 특성은 RF 시스템의 성능에 어떤 영향을 미칩니 까?
우리가 집중해야 할 첫 번째는 열 노이즈와 깜박임 노이즈입니다.모든 실제 전자 장치는 전자의 무작위 이동, 즉 열 노이즈로 인해 임의의 노이즈를 생성합니다.예를 들어, 온도 T k에서 수동 저항 R은 노이즈 전압을 생성합니다.이 저항의 하중이 그 자체와 같아서 부하에 대한 노이즈 전력 입력은 일반적으로 KTB로 표현됩니다.시스템 대역폭을 고려하지 않고 온도 T가 290k 인 경우 노이즈 전력은 잘 알려진 -174dBm/Hz가됩니다.동시에 활성 장치의 깜박임 노이즈 (1/F 노이즈)는 무시할 수 없습니다.직류 (DC) 근처에 있기 때문에 Zero-IF 아키텍처에 대한 영향은 특히 중요하며 낮은 IF 아키텍처에 미치는 영향은 약간 적습니다.
다음 고려 사항은 로컬 발진기 (LO)의 위상 노이즈입니다.이상적인 조건에서 발진기 출력은 주파수 영역의 델타 기능으로 표현 될 수 있지만 실제 상황에서는 위상 노이즈가 종종 출력 신호 스펙트럼에서 치마를 유발합니다.트랜시버에 대한이 위상 노이즈의 영향은 주로 두 가지 측면에서 나타납니다. 첫째, 국부 발진기 위상 노이즈 밴드의 곱셈으로 인한 대역 내 노이즈의 증가 및 신호;둘째, 간섭 신호의 혼합 및 로컬 발진기 위상 노이즈로 인한 대역 내 노이즈.상호 혼합으로 알려진 소음이 증가합니다.
또한 샘플링 지터도 중요한 요소입니다.아날로그-디지털 변환기 (ADC) 및 DACS (Digital-to-Analog Converter)는 트랜시버의 아날로그와 디지털 사이의 경계를 형성합니다.이 두 신호 형태 사이의 변환 프로세스에서 샘플링 클록이 필요하며, 이는 본질적으로 진동 신호입니다.실제 진동 신호는 위상 노이즈를 생성하므로 시간 영역에서 지터로 나타나 샘플링 오류 및 추가 노이즈가 발생합니다.
다음으로 살펴볼 것은 캐리어 주파수 오프셋 (CFO) 및 샘플링 주파수 오프셋 (SFO)입니다.통신 시스템에서, 캐리어 주파수는 일반적으로 위상 잠금 루프에 의해 생성된다.그러나 송신기 (TX) 및 수신기 (RX)의 캐리어 주파수의 약간의 차이로 인해 수신기 변환 후 주파수는 잔류 주파수 오류, 즉 캐리어 주파수 오프셋 (CFO)을 갖습니다.동시에, 샘플링 주파수 오프셋 (SFO)이라고하는 ADC 및 DAC의 샘플링 주파수에 차이가있을 수 있으며, 이는 시스템 성능에도 영향을 미칩니다.
RF 시스템의 성능을 고려할 때는 양자화 노이즈 및 DAC 및 ADC의 절단을 알고 있어야합니다.아날로그-디지털 변환을 수행 할 때, 이들 장치는 양자화 노이즈를 생성하여 제한된 신호 대 잡음비 (SNR)를 생성합니다.따라서, 수신기를 설계 할 때, ADC 자체의 노이즈 레벨이 입력 열 노이즈 레벨 (전면에 의해 생성 된)과 비교하여 무시할 정도로 충분히 작도록 ADC 프론트 엔드에서 충분한 게인을 제공해야합니다.엔드 회로).ADC의 절단 효과는 신호의 피크 대 평균 전력 비율 (PAPR)을 제한하여 신호의 SNR을 악화시킵니다.
마지막으로 고려해야 할 직교 불균형과 장치 비선형 성이 있습니다.상향 전환 또는 다운 컨버전스 프로세스 동안, 사용 된 직중 믹서는 I 및 Q 경로에서 불일치 및 위상 불일치를 얻을 수 있으며, 이는 신호의 SNR에 영향을 미치거나 대역 외 노이즈를 생성 할 수 있습니다.장치의 비선형 성, 특히 수신기의 비선형 성은 주로 큰 신호 간섭을 처리하는 데 책임이 있습니다. 이는 일반적으로 우리가 일반적으로 복사 간 면역이라고 부릅니다.이러한 요소는 RF 시스템의 성능을 공동으로 결정하며 전자 엔지니어가 RF 시스템을 설계하고 최적화 할 때 적절한 결정을 내리기 위해 이러한 요소를 이해하고 마스터하는 것이 중요합니다.