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接收機(jī)中的射頻前端設(shè)計(jì)技術(shù)

2014-01-07 來(lái)源:微波射頻網(wǎng) 字號(hào):
通過(guò)在方程(3)中解FRF,可得到兩個(gè)可能產(chǎn)生毛刺的射頻頻率。也就是:

……(4)
以及
……(5)

最常見的毛刺有:

· 鏡象頻率
· 1/2中頻
· 直接中頻提取
· 若干倍的本振頻率
· 本振亂真頻率
· 第二混頻器毛刺(只在雙向轉(zhuǎn)換接收機(jī)中)

在全雙工無(wú)線電接收機(jī)中,即同時(shí)也作為發(fā)射機(jī)使用的接收機(jī),必須要考慮到兩個(gè)額外的響應(yīng):全雙工鏡象和半雙工鏡象。定義如下:

全雙工鏡象=Fr-△f ……(6)
半雙工鏡象= Fr+△f/2 ……(7)
這里的Fr是發(fā)射機(jī)頻率,△f是發(fā)射機(jī)頻率和接收機(jī)頻率之差。

4、互調(diào)截獲點(diǎn)

互調(diào)截獲點(diǎn)是電路線性度的量測(cè)。通過(guò)它,可以從輸入信號(hào)電平計(jì)算出互調(diào)失真電平。互調(diào)截獲點(diǎn)影響信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍,互調(diào)截獲點(diǎn)越高,信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍越小;反之,互調(diào)截獲點(diǎn)越低,信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍越大。在理論上,互調(diào)截獲點(diǎn)有n階,但一般起主要作用的是二階和三階互調(diào)截獲點(diǎn)。見圖4,互調(diào)截獲點(diǎn)表示的是一個(gè)輸入振幅,在該點(diǎn)上,所需基本頻率與不希望信號(hào)的輸出振幅相等。

圖4  無(wú)線電接收機(jī)的n階互調(diào)截獲點(diǎn)

二階互調(diào)截獲點(diǎn):

二階互調(diào)截獲點(diǎn)(SOIP)取決于信號(hào)的二階產(chǎn)物,而且基本電平提高1dB,SOIP則提高2dB。

混頻器的1/2中頻響應(yīng)可以從二階互調(diào)截獲點(diǎn)預(yù)測(cè)出。1/2中頻互調(diào)截獲點(diǎn)取決于射頻信號(hào)和本振信號(hào)的第二諧波,兩者都是內(nèi)部產(chǎn)生的(2FRF±2FLO)。1/2中頻抑制由下式給出:

(IP2-S-C)/2 ……(8)

其中,IP2是二階互調(diào)截獲點(diǎn),S是接收機(jī)靈敏度,單位為dBm,C是捕獲率或同頻道抑制,單位為dB。

例如,假設(shè)接收機(jī)的二階互調(diào)截獲點(diǎn)為45dBm,靈敏度為-120dBm。如果同頻道抑制為6dB,則半中頻抑制為:

(45 dBm +120 dBm -6 dBm)/2=159/2=79.5 dBm

三階互調(diào)截獲點(diǎn):

在三階互調(diào)截獲點(diǎn)(TOIP)上,基本信號(hào)和三階產(chǎn)物在振幅上是相等的。基本信號(hào)每提高1dB,TOIP則提高3 dB。

TOIP主要反映接收機(jī)的互調(diào)失真性能。接收機(jī)的互調(diào)性能定義為接收機(jī)靈敏度和信號(hào)電平兩者之間的的差,單位為dB,它足以產(chǎn)生特定的干擾電平。從下式可以計(jì)算出其值:

IM=(2IP3-2S-C)/3……(9)

這里的IM是互調(diào)失真率,單位為dB,IP3是TOIP,S是接收機(jī)靈敏度,單位為dBm,C是捕獲率或同信道抑制,單位為dB。

方程(9)只包括一個(gè)載波的情況。然而,實(shí)際應(yīng)用的接收機(jī)要處理很多載波。對(duì)于2F1-F2和2F1+F2來(lái)說(shuō),諧波的數(shù)量是n(n+1),n為當(dāng)前載波的數(shù)量。若是三重脈沖,對(duì)于F1+F2-F3情況,需要處理的諧波數(shù)量為n(n-1)(n-2)/2。

n階互調(diào)截獲點(diǎn):

如果已知接收機(jī)中的信號(hào)的輸入電平,就可以利用下式計(jì)算出n階互調(diào)截獲點(diǎn)的值:

IPN=(nPA-PIMN)/(n-1)(10)

其中,IPN是n階互調(diào)截獲點(diǎn),n是互調(diào)截獲點(diǎn)的階,PA是接收機(jī)輸入信號(hào)功率電平,PIMN是IMD信號(hào)的功率電平。

主題閱讀:射頻前端  混頻器
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