În domeniul curent al ingineriei electronice, îmbunătățirea continuă a integrării CIP a făcut normală integrarea unuia sau mai multor sisteme de frecvență radio pe un cip minuscul.Acest avans tehnologic a adus inovații arhitecturale, în special adoptarea pe scară largă a arhitecturilor zero-dacă și dacă sunt scăzute.Aceste arhitecturi sunt favorizate pentru simplitatea lor și pentru eliminarea necesității filtrelor externe ale unui receptor de superheterodină.Cu toate acestea, deși partea RF este astfel simplificată, calibrarea părții de procesare digitală devine mai complexă și mai importantă.Acest lucru duce la o întrebare de bază: ce caracteristici non-ideal ale dispozitivelor reale afectează performanța sistemelor RF?
Primul lucru pe care trebuie să ne concentrăm este zgomotul termic și zgomotul pâlpâit.Orice dispozitiv electronic real va genera zgomot aleatoriu datorită mișcării aleatorii a electronilor, adică zgomotul termic.De exemplu, o rezistență pasivă R la temperatura T K va genera tensiune de zgomot.Dacă încărcarea acestui rezistor este considerată a fi egală cu el însuși, intrarea de putere a zgomotului la sarcină este de obicei exprimată ca KTB.Fără a lua în considerare lățimea de bandă a sistemului, dacă temperatura t este de 290k, atunci puterea de zgomot va fi binecunoscută -174DBM/Hz.În același timp, zgomotul pâlpâit (zgomot 1/F) în dispozitivele active nu poate fi ignorat.Deoarece este situat aproape de curent direct (DC), impactul asupra arhitecturilor zero-dacă este deosebit de semnificativ, iar impactul asupra arhitecturilor scăzute este puțin mai mic.
Următoarea considerație este zgomotul de fază al oscilatorului local (LO).Ieșirea oscilatorului în condiții ideale poate fi reprezentată de o funcție delta în domeniul frecvenței, dar în situații reale, zgomotul de fază provoacă adesea o fustă în spectrul semnalului de ieșire.Impactul acestui zgomot de fază asupra transceiverului se manifestă în principal în două aspecte: în primul rând, creșterea zgomotului în bandă cauzată de înmulțirea benzii de zgomot din faza oscilatorului local și a semnalului;În al doilea rând, zgomotul în bandă cauzat de amestecarea semnalului de interferență și a zgomotului local al fazei oscilatorului.Zgomotul crește, cunoscut sub numele de amestecare reciprocă.
În plus, eșantionarea bruiajului este, de asemenea, un factor critic.Convertrii analogici-digitali (ADC) și convertoare digitale-analogice (DAC) formează limita dintre analog și digital în transceiver.În procesul de conversie între aceste două forme de semnal, este necesar un ceas de eșantionare, care este în esență un semnal de oscilație.Deoarece semnalul de oscilație efectiv va produce zgomot de fază, care apare ca bruiaj în domeniul timpului, ceea ce duce la erori de eșantionare și generarea de zgomot în continuare.
Următoarele lucruri de analizat sunt compensarea frecvenței purtătoare (CFO) și compensarea frecvenței de eșantionare (SFO).În sistemele de comunicare, frecvența purtătorului este de obicei generată de o buclă blocată în fază.Cu toate acestea, datorită ușoarei diferențe în frecvența purtătorului emițătorului (TX) și a receptorului (RX), frecvența după conversia receptorului va avea o eroare de frecvență reziduală, adică compensarea frecvenței purtătoare (CFO).În același timp, poate exista și o diferență în frecvența de eșantionare a ADC și DAC, numită compensare a frecvenței de eșantionare (SFO), care va avea, de asemenea, un impact asupra performanței sistemului.
Atunci când se ia în considerare performanța unui sistem RF, trebuie să fie și conștient de zgomotul de cuantificare și trunchierea DAC și ADC -urilor.Atunci când se efectuează conversie analog-digitală, aceste dispozitive generează zgomot de cuantificare, care la rândul său produce un raport semnal-zgomot limitat (SNR).Prin urmare, atunci când proiectați un receptor, este de obicei necesar să se ofere un câștig suficient în front-end ADC pentru a se asigura că nivelul de zgomot al ADC în sine este suficient de mic pentru a fi ignorat în comparație cu nivelul de zgomot termic de intrare (generat de fațăCircuit end).Efectul de trunchiere al ADC va limita raportul de putere maximă-medie (PAPR) al semnalului, deteriorând astfel SNR-ul semnalului.
În cele din urmă, există dezechilibre de quadratură și neliniarități ale dispozitivului.În timpul procesului de conversie sau downconversion, mixerul de quadratură utilizat poate avea nepotrivire a câștigului și nepotrivire a fazei pe căile I și Q, ceea ce va afecta SNR-ul semnalului sau va genera zgomot în afara benzii.Neliniaritatea dispozitivului, în special neliniaritatea receptorului, este responsabilă în principal de gestionarea interferențelor mari ale semnalului, ceea ce numim de obicei imunitate de intermodulare.Acești factori determină în comun performanța sistemelor RF și este crucial pentru inginerii electronici să înțeleagă și să stăpânească acești factori pentru a lua decizii adecvate atunci când proiectăm și optimizând sistemele RF.