【射频通信电子线路第七讲】射频收发信机结构及具体的实例应用

news2024/11/27 2:47:01

一、射频收发器

(一)功能与需求

(1)频率变换:调制解调、混频、不同于信息变换

电平变换:放大、衰减

干扰抑制:滤波、抵消

(2)发射出的信号:高频、一定功率、频谱框架、误差矢量幅度(EVM)

 接收到的信号:高频、大动态范围、低信噪比、微弱

(3)选择合适的调制解调方式

选择性(选择有用信号、抑制干扰(含邻道干扰))

灵敏度与线性动态范围

高效不失真的功放

发射信号对邻道的干扰

天线共用(转换)器损耗要小,隔离度要高

(二)射频收发器主要指标

频率和带宽

发射功率

调制解调方式

选择性和隔离度

噪声:噪声系数、噪声温度

灵敏度

失真:压缩电平、针对功率的三阶截断点(IP3)

动态范围

(三)不同的应用决定收发器的架构

(四)影响射频收发器结构的因素

1、信号带宽和频谱:直接影响收发信机结构和电路模块设计

2、蜂窝结构和频率复用:接收机的同信道干扰和邻信道干扰;发射机和接收机的泄露的信号对其他信道的干扰

3、信道特性(损耗、衰落和干扰):信号幅度在大范围内起伏,发射机功率控制,接收机线性度和AGC;信号有可能非常微弱,接收机需要高灵敏度

4、调制方式:接收机结构、功放选择、正交信号的产生

(五)射频收发器结构的影响

1、收发器是一个系统,系统级的设计和优化具有更重要的意义:决定总体大小、功耗和性能;协调各电路模块,确保达到指标

2、收发器结构对电路设计的影响:元器件的数量和种类;电路的复杂度;各级电路的工作频率、增益、噪声系数、线性度和功耗

3、收发器结构对集成度和成本的影响:PCB线路的复杂度;片外元件,尤其是高Q值滤波器、谐振器的费用;元件安装焊接的成本;电路调试的费用

(六)A-D位置与收发信机结构

(七)射频收发器的主要结构

超外差、直接变频、低中频、带通采样

射频前端方框:

(八)GSM(Global System for Mobile Communications)射频收发器 

1、系统结构

2、系统指标 

(九)WLAN(Wireless Local Area Networks)射频收发器

二、发射机

1、输出功率:

发射机输出功率与接收机灵敏度一起定义覆盖范围(与吞吐率折中)

高功率发射机会成为其他接收机的强干扰

高功率与高保真(高SNR)、高吞吐率、高线性度(功放)、高效率功放折中

功率控制

2、频谱框架(mask)

发射机mask定义为限制一个TX可能会对临近接收机造成的干扰量

本振LO相噪的影响

发射链路非线性及频谱再生的影响

3、信号质量(误差矢量幅度EVM或相位误差)

与SNR误码率直接相关

本振LO带内相噪

TX链的干扰

发射链路非线性(AM-AM、AM-PM)

4、发射机基本结构

5、直接正交变频发射机结构

6、偏置锁相环发射机结构

 三、接收机

1、功能与要求:

 2、结构与类型

直放式

外差式:超外差、低中频、滑动中频

直接变频(零中频)

SDR(带通采样)

3、超外差接收机基本结构

 

4、Hartley镜像抑制接收机结构 

5、Weaver镜像抑制接收机结构 

6、数字中频接收机

 7、二次变频超外差接收机结构

8、直接变频(ZIF)接收机结构

 

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