У поточному полі електронної інженерії постійне вдосконалення інтеграції мікросхем зробило нормальним для інтеграції однієї або декількох радіочастотних систем на крихітному чіпі.Цей технологічний прогрес спричинив архітектурні інновації, особливо широке прийняття архітектури нульового та ннилого та низького рівня.Ці архітектури віддають перевагу за їх простоту та усунення потреби у зовнішніх фільтрах супергетеродинного приймача.Однак, хоча частина РФ спрощена, калібрування цифрової частини обробки стає більш складною та важливою.Це призводить до основного питання: які неідеальні характеристики в реальних пристроях впливають на продуктивність RF-систем?
Перше, на що ми маємо зосередитись, - це тепловий шум і мерехтливий шум.Будь -який справжній електронний пристрій генерує випадковий шум через випадковий рух електронів, тобто теплового шуму.Наприклад, пасивний резистор R при температурі T K генерує напругу шуму.Якщо навантаження цього резистора вважається дорівнює собі, вхід потужності шуму до навантаження зазвичай виражається як KTB.Не враховуючи пропускну здатність системи, якщо температура t становить 290 к, то потужність шуму буде відомим -174dbm/Гц.У той же час, шум мерехтіння (1/F шум) на активних пристроях не можна ігнорувати.Оскільки він розташований поблизу постійного струму (DC), вплив на архітектури нульового IF особливо значний, а вплив на архітектури з низьким рівнем ІФ трохи менше.
Наступний розгляд - фазовий шум локального генератора (LO).Вихід генератора в ідеальних умовах може бути представлений функцією Delta в частотній області, але в фактичних ситуаціях фазовий шум часто викликає спідницю у спектрі вихідного сигналу.Вплив цього фазового шуму на приймач в основному проявляється у двох аспектах: по-перше, збільшення в діапазоні шуму, спричиненого множенням локальної смуги шуму генератора та сигналу;По-друге, шум у діапазоні, викликаний змішуванням інтерференційного сигналу та локальним фазовим шумом.Шум збільшується, відоме як взаємне змішування.
Крім того, відбір проб також є критичним фактором.Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) та цифрові аналогові перетворювачі (ЦАП) утворюють межу між аналоговим та цифровим у приймачах.У процесі перетворення між цими двома формами сигналу потрібен годинник вибірки, що по суті є сигналом коливань.Оскільки фактичний сигнал коливань буде виробляти фазовий шум, який постає як тремтіння у часовій області, що призводить до помилок вибірки та подальшого генерування шуму.
Наступні речі, на які слід подивитися, - це зміщення частоти носія (фінансовий директор) та зміщення частоти відбору проб (SFO).У системах зв'язку частота носія зазвичай генерується фазовою петлею.Однак через незначну різницю частоти носія передавача (TX) та приймача (RX) частота після перетворення приймача матиме залишкову помилку частоти, тобто зміщення частоти носія (фінансовий директор).У той же час може бути також різниця у частоті вибірки АЦП та ЦАП, що називається зміщенням частоти вибірки (SFO), який також матиме вплив на продуктивність системи.
Розглядаючи продуктивність RF -системи, слід також знати про шум квантування та усічення ЦАП та АЦП.Виконуючи аналого-цифрове перетворення, ці пристрої генерують шум квантування, який, в свою чергу, виробляє обмежене співвідношення сигнал-шум (SNR).Тому при проектуванні приймача зазвичай необхідно забезпечити достатній приріст в передньому кінці АЦП, щоб переконатися, що рівень шуму самої АЦП є досить невеликим, щоб його ігнорувати порівняно з його вхідним рівнем теплового шуму (генерується передньоюкінцева схема).Ефект усікання АЦП обмежить співвідношення потужності піку до середнього (PAPR) сигналу, тим самим погіршуючи SNR сигналу.
Нарешті, існують квадратурні дисбаланси та нелінійності пристроїв, які слід враховувати.Під час процесу конверсії або укладення конверсії використовуваний змішувач квадратури може мати невідповідність посилення та невідповідність фази на шляхах I та Q, що вплине на SNR сигналу або генерувати поза діапазоном.Нелінійність пристрою, особливо нелінійність приймача, в основному відповідає за обробку великих перешкод сигналу, що ми зазвичай називаємо інтермодуляційним імунітетом.Ці фактори спільно визначають продуктивність RF -систем, і для електронних інженерів важливо зрозуміти та освоїти ці фактори, щоб приймати відповідні рішення при проектуванні та оптимізації РФ систем.