第二章射频设计中的主要参量与接收机架构 第二章射频设计中的主要参量与接收机 架构 在射频设计中，信号的大小是使用功率来衡量的，为了得到具有良好的功率 传输的射频电路系统，必须对影响信号的两个主要干扰：非线性和噪声进行分析。 本章首先简要介绍非线性和噪声的概念，并着重对宽带信号的非线性进行分析。 接着引入为权衡这两个指标而定义的信号噪声失真比的概念，并将这一指标作为 后续章节中系统增益分配的一个主要参考标准。最后，对接收机的架构做一个简 单的介绍，并讨论了各种架构的优势与缺陷。 2.1非线性 非线性是衡量信号质量的重要指标，在系统中造成非线性的因素有很多，包 括谐波失真，增益压缩，互调，交调等。对于谐波失真，良好的差分结构可以有 效抑制偶次谐波，而且很多高阶谐波会被模块自身的低通特性滤去。对于互调， 主要是在处理多个独立信号通道时影响较大。这里，我们主要关注的是系统的三 阶交调失真。 从另一方面来讲，对于谐波失真，我们考虑的是信号自身的影响，对于增益 压缩，我们所处理的情况是有用信号与同频道处的一个大的干扰信号。在射频设 计中，我们更多考虑到的，是有两个或者两个以上的干扰信号存在时，干扰信号 对有用信号的影响，这里我们首先讨论一种简单的情况：有用信号与两个干扰信 号输入到接收机中。 我们可以将接收机中的各个模块近似为一个个非线性无记忆的系统[4][5]， 那么其输入输出关系可以表示为； y(t)=C+aX(t)+a2X2(t)+C3x3(t)+… (2.1) 其中，y(0是输出信号，x(⑤是输入信号。如果两个干扰处于频率w1和w2处，且 w1<w2,考虑两个干扰的影响，可以假设干扰信号为X(⑤=A1C0sw1t+ A2c0sw2t,根据(2.1)那么， y()≈a+a,(Ac0sω，t+A,cosw2t)+a2(A cos w,t+A2cosw,t}2 (2.2) +ag(A coswt+Acoswzt)3 上式展开后，易知，输出将在w1、w2、w1±w2、2w1±w2、2w2±w1产生分量， 这里，如果有用信号ω0与以上任意交调频率相等，则会对ω0处的输出产生失 真，图2-1显示了当w0=2w1-w2时，干扰信号的交调量对有用信号的影响。第二章 射频设计中的主要参量与接收机架构 4 第二章 射频设计中的主要参量与接收机 架构 在射频设计中，信号的大小是使用功率来衡量的，为了得到具有良好的功率 传输的射频电路系统，必须对影响信号的两个主要干扰：非线性和噪声进行分析。 本章首先简要介绍非线性和噪声的概念，并着重对宽带信号的非线性进行分析。 接着引入为权衡这两个指标而定义的信号噪声失真比的概念，并将这一指标作为 后续章节中系统增益分配的一个主要参考标准。最后，对接收机的架构做一个简 单的介绍，并讨论了各种架构的优势与缺陷。 2.1 非线性 非线性是衡量信号质量的重要指标，在系统中造成非线性的因素有很多，包 括谐波失真，增益压缩，互调，交调等。对于谐波失真，良好的差分结构可以有 效抑制偶次谐波，而且很多高阶谐波会被模块自身的低通特性滤去。对于互调， 主要是在处理多个独立信号通道时影响较大。这里，我们主要关注的是系统的三 阶交调失真。 从另一方面来讲，对于谐波失真，我们考虑的是信号自身的影响，对于增益 压缩，我们所处理的情况是有用信号与同频道处的一个大的干扰信号。在射频设 计中，我们更多考虑到的，是有两个或者两个以上的干扰信号存在时，干扰信号 对有用信号的影响，这里我们首先讨论一种简单的情况：有用信号与两个干扰信 号输入到接收机中。 我们可以将接收机中的各个模块近似为一个个非线性无记忆的系统[4][5]， 那么其输入输出关系可以表示为， 2 3 01 2 3 yt xt x t x t ( )     α α ( ) α ( ) α ( )  (2.1) 其中,y(t)是输出信号，x(t)是输入信号。如果两个干扰处于频率 ω1 和 ω2 处，且 ω1 < ω2，考虑两个干扰的影响，可以假设干扰信号为 x(t) = A1cosω1t + A2cosω2t，根据(2.1)那么， 2 0 11 1 2 2 21 1 2 2 3 31 1 2 2 ( ) ( cos cos ) ( cos cos ) ( cos cos ) y t α α A ω t A ω t α A ω t A ω t α A ω t A ω t       (2.2) 上式展开后，易知，输出将在 ω1、ω2、ω1 ± ω2、2ω1 ± ω2、2ω2 ± ω1产生分量， 这里，如果有用信号 ω0 与以上任意交调频率相等，则会对 ω0 处的输出产生失 真，图 2-1 显示了当 ω0 = 2ω1 – ω2时，干扰信号的交调量对有用信号的影响