В текущей области электронной техники постоянное улучшение интеграции чипов позволило интегрировать одну или несколько радиочастотных систем в крошечный чип.Это технологическое достижение привело к архитектурным инновациям, особенно широко распространенному внедрению архитектур Zero-IF и Low IF.Эти архитектуры предпочитают их простоту и устранение необходимости внешних фильтров супергетеринного приемника.Однако, хотя такая РЧ -часть упрощается, калибровка детали цифровой обработки становится более сложной и важной.Это приводит к основному вопросу: какие нереальные характеристики в реальных устройствах влияют на производительность РЧ-систем?
Первое, на чем мы должны сосредоточиться, - это тепловый шум и мерцание шума.Любое реальное электронное устройство будет генерировать случайный шум из -за случайного движения электронов, то есть теплового шума.Например, пассивный резистор R при температуре t k будет генерировать напряжение шума.Если нагрузка этого резистора считается равной самой самой самой шуме, вход шума в нагрузку обычно выражается как KTB.Не рассматривая пропускную способность системы, если температура t составляет 290 тыс., То мощностью шума будет хорошо известной -174 дБМ/Гц.В то же время, шум мерцания (1/f шум) в активных устройствах нельзя игнорировать.Поскольку он расположен вблизи постоянного тока (DC), влияние на архитектуры Zero-IF является особенно значительным, а влияние на архитектуры с низким содержанием IF немного меньше.
Следующим соображением является фазовый шум локального генератора (LO).Выход осциллятора в идеальных условиях может быть представлен дельта -функцией в частотной области, но в реальных ситуациях фазовый шум часто вызывает юбку в спектре выходного сигнала.Влияние этого фазового шума на трансивер в основном проявляется в двух аспектах: во-первых, увеличение шума в диапазоне, вызванное умножением локальной фазовой полосы фазы осциллятора и сигналом;Во-вторых, шумопочтенный шум, вызванный смешиванием интерференционного сигнала и фазовым шумом локального генератора.Шум увеличивается, известный как взаимное смешивание.
Кроме того, дискретизация также является критическим фактором.Аналог-цифровые преобразователи (ADC) и цифровые преобразователи (DAC) образуют границу между аналоговыми и цифровыми в трансиверах.В процессе преобразования между этими двумя формами сигнала необходимы часы отбора проб, что по сути является сигналом колебаний.Поскольку фактический сигнал колебаний будет вызывать фазовый шум, который появляется в качестве дрожания во временной области, что приводит к ошибкам выборки и дальнейшему генерированию шума.
Следующими вещами, на которые стоит обратить внимание, являются смещение частоты носителей (финансовый директор) и смещение частоты отбора проб (SFO).В системах связи частота носителей обычно генерируется с помощью фазовой петли.Однако из -за небольшой разницы в частоте носителей передатчика (TX) и приемника (RX) частота после преобразования приемника будет иметь ошибку остаточной частоты, то есть смещение частоты носителей (CFO).В то же время может также возникнуть разница в частоте отбора проб ADC и DAC, называемого смещением частоты выборки (SFO), что также окажет влияние на производительность системы.
При рассмотрении производительности радиочастотной системы необходимо также знать о шуме квантования и усеченности ЦАП и АЦП.При выполнении аналого-цифрового преобразования эти устройства генерируют шум квантования, что, в свою очередь, создает ограниченное отношение сигнал / шум (SNR).Следовательно, при разработке приемника обычно необходимо обеспечить достаточный усиление на переднем конце АЦП, чтобы гарантировать, что уровень шума самого АЦП достаточно мал, чтобы его игнорировали по сравнению с уровнем его входного теплового шума (генерируемый фронтом-конечный цепь).Эффект усечения АЦП ограничит соотношение мощности пикового уровня (PAPR) сигнала, тем самым ухудшая SNR сигнала.
Наконец, для рассмотрения есть квадратурные дисбалансы и нелинейности устройств.Во время процесса повышения или понижения используемого квадратурного миксера может иметь несоответствие усиления и фазовое несоответствие на пути I и Q, что повлияет на SNR сигнала или генерирует внеполосный шум.Нелинейность устройства, особенно нелинейность приемника, в основном отвечает за обработку больших сигнальных помех, что мы обычно называем межмодуляционным иммунитетом.Эти факторы совместно определяют производительность РЧ -систем, и для электронных инженеров крайне важно понимать и освоить эти факторы, чтобы принимать соответствующие решения при разработке и оптимизации РЧ -систем.