最大程度擴(kuò)大無線電動態(tài)范圍的方法

　　此外，在UHF和微波信號中，您可能還希望針對信號衰落增加額外裕量，不管這種信號衰落是由于頻率較低還是信號被大樓或植物阻擋等環(huán)境條件而導(dǎo)致的。除此之外，您還需要考慮解調(diào)C/N比、鄰道和相間通道干擾信號以及全雙工系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的PA饋通效應(yīng)的裕量。

　　另外需要記住的是，窄帶接收器的AGC范圍比寬帶接收器更寬?；旧?，寬帶接收器會將大片頻譜小幅度地上移或下移，通常小于10 dB以使其保持在ADC的線性“窗口”中間。這與對整個蜂窩頻段進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換時一樣。相反，窄帶接收器則高度依賴濾波以最大程度地減少通帶中的信號數(shù)，但 必須能支持更大的干擾信號。它們通常在不受控的環(huán)境中使用，其AGC可作用于更窄的通帶中的信號。

　　圖1. ADISIMRF建模工具屏幕截圖(顯示直接變頻接收機(jī))

　　在為接收器設(shè)計設(shè)置級聯(lián)噪聲系數(shù)和截距模型時，您實(shí)際上需要為系統(tǒng)建模三次：一次針對最小信號電平，即最大增益下的AGC關(guān)閉電平;第二次針對 最大信號電平，即最大增益衰減下的AGC開啟電平;最后一次針對接收器的標(biāo)稱輸入電平。您還需要在所有三種模型中考慮交調(diào)效應(yīng)。幸運(yùn)的是，ADI的 ADISIMRF(圖1)等免費(fèi)工具將助您一臂之力;這類工具通常內(nèi)置適用于RF增益塊、混頻器、衰減器、巴倫、濾波器和高速轉(zhuǎn)換器的模型庫。

　　頻率規(guī)劃是另一項需要廣泛研究的有趣課題。您不僅需要為每個混頻器(圖2)制作一個混頻器表，而且可能還希望為發(fā)射路徑制作一個類似的DAC 表。此外，您還需要考慮在哪個奈奎斯特頻率區(qū)域使用轉(zhuǎn)換器(ADC或DAC)。系統(tǒng)時鐘通常是幀速率的倍數(shù)(這就是1.2288 MHz和13 MHz的倍數(shù)之所以常見的原因)。幸運(yùn)的是，您可以使用足夠高的頻率(諧波不在頻帶范圍內(nèi)或目標(biāo)信號上)。您需要通過精心挑選系統(tǒng)時鐘、中頻和本振 (LO)頻率來最大程度地減少內(nèi)外部干擾，因?yàn)檫@些頻率將得到無法預(yù)見的混頻產(chǎn)物。

　　圖2. 樣本混頻器表，顯示在混頻過程中產(chǎn)生的多種nf1 ± mf2產(chǎn)物，其中f1和f2分別是混頻器的RF輸入和本振輸入頻率。

　　針對級數(shù)和功能類型(濾波器、混頻器、放大器等)設(shè)置了級聯(lián)噪聲系數(shù)和截距模型后，就需要執(zhí)行一些端計算。

　　例如，您首先需要使用以下等式計算ADC的噪聲系數(shù)(NF)

　　NF = FS+ 174 dBm – SNR –10 log10 B (at 300°K)

　　其中PFS是ADC的滿量程輸入功率(以dBm為單位)，PFS(dBm) = 10 log10 [PFS (mW)/ 1 mW]，SNR是ADC的信噪比(以dB為單位)，以及B是要進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換的帶寬，需要考慮輸入濾波器的噪聲帶寬(圖3)。

　　圖3：巴特沃茲濾波器的噪聲帶寬與3 dB帶寬的關(guān)系。