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