影响射频系统性能的那些因素~

原创 加油射频工程师 2024-01-04 18:15

来看看,你需不需要这门接收机设计课程吧(已更新八次)

如有需要,现在仍然可以报名。


(1)

现在芯片越来越集成,一个小小的芯片集成一个或者很多个射频系统,已经不是什么稀罕事。

在芯片的架构中,通常会用零中频或者低中频架构,因为这些架构简单,而且不需要像超外差接收机一样,使用片外滤波器。

如下图所示。


不过射频上是简单了,但是其实需要数字部分做很多的校准工作。

那么都是哪些实际器件中的不理想性,会对系统的性能产生影响呢?

(2)

首先,是热噪声和闪烁噪声。

所有的实际器件,都会有电子的随机运动,而这些运动会产生随机噪声,即热噪声。

比如说,一个无源的电阻R,在温度T K下,就会产生噪声电压:

如果这个电阻的负载的大小,与该电阻大小相等,那么输入到负载的噪声功率,则是我们经常看到的KTB,如下图所示。如果不考虑系统带宽,温度为T为290K,那Pn就是我们熟知的-174dBm/Hz。

还有,有源器件中的闪烁噪声(flicker noise),又称为1/f noise。

因为闪烁噪声位于直流(DC)附近,所以对零中频架构的影响很大,对低中频架构的影响次之。

(3)

接着,是LO相位噪声。

理想振荡器的输出,在频域可以用δ函数来表示,但是实际的相位噪声,往往会有裙摆,如下图所示。

收发机中LO的相噪的影响,如下图所示,蓝框表示有用信号的带宽。

一方面来源于本振相噪带与信号相乘,会带来带内噪声的增加;另一方面,来源于干扰信号与本振的相噪混频,会造成带内噪声的增加(即倒易混频)。

(4)

再者,是采样抖动。

ADC和DAC是收发机种模拟和数字的边界。

在模拟和数字进行转换的时候,需要用到采样时钟。

采样时钟,本质上也是一个振荡信号。如前面所示,实际的振荡信号会有相噪,等效于时域的抖动。

因为这个时域的抖动,会造成采样的误差,从而产生噪声。

(5)

其次,是载波频率偏移(CFO,carrier Frequency offset)和采样频率偏移(SFO)。

在通信系统中,载波频率一般是由锁相环产生的。

但是因为TX和RX的载波频率会有一点点的不同,所以,接收机变频后的频率会有残余频率误差,称为CFO,即载波频率偏移。如下图所示。

同样的,ADC和DAC的采样频率也会有差别,称之为采样频率偏移,即SFO,同样也会影响系统性能。

(6)

接着,是DAC和ADC的量化噪声和截断。

ADC和DAC在进行模数转换的时候,会产生量化噪声,从而产生有限的SNR。

所以在设计接收机的时候,通常ADC的前级需要有足够的增益,保证ADC本身的噪声电平与其输入的热噪声电平(由前面级电路产生)相比,要足够小,可以忽略不计。

而ADC的截断效应,会限制信号的PAPR(Peak to Average Power Ratio,峰均比),从而恶化信号的SNR。

(7)

还有,正交不平衡。

在进行上变频或者下变频的时候,使用的是正交混频器。实际的正交混频器,I路和Q路,会有增益失配和相位失配,从而影响信号的SNR或者产生带外噪声。

(8)

还有,器件的非线性。

接收机的非线性,主要是对大信号干扰负责。即我们经常说到的互调抗扰性。

(9)

最后,再吆喝一下接收机的课程哈!

走过路过,不要错过,欢迎扫码试听哈!听听也不费啥事,万一合心意呢

不管你是不是射频工程师,关注这个号的,估计工作中都会接触到射频。因为射频指标,通常是产品对外的指标,所以拓展一下关于射频系统的知识,对工作的帮助可是大大滴哦!

参考文献:

[1]Lydi Smaini,RF Analog Impairments Modeling for Communication Systems Simulation_ Application to OFDM-Based Transceivers


如果想和我进一步交流的话,欢迎关注个人微信号,注明:公司(如方便的话)+工作性质(如研发,调试,销售等)。



评论
  • 本文介绍编译Android13 ROOT权限固件的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。关闭selinux修改此文件("+"号为修改内容)device/rockchip/common/BoardConfig.mkBOARD_BOOT_HEADER_VERSION ?= 2BOARD_MKBOOTIMG_ARGS :=BOARD_PREBUILT_DTB
    Industio_触觉智能 2025-01-08 00:06 100浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 172浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 145浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 234浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 211浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 113浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 86浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 122浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 161浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 127浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 75浏览
  • 「他明明跟我同梯进来,为什么就是升得比我快?」许多人都有这样的疑问:明明就战绩也不比隔壁同事差,升迁之路却比别人苦。其实,之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」,而是散发领导力特质的人,才更容易被晓明。许多领导力和特质,都可以通过努力和学习获得,因此就算不是天生的领导者,也能成为一个具备领导魅力的人,进而被老板看见,向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么?领导力是一种能力或特质,甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力,并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 82浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦