射頻電路主要包括的接收機和傳送機圖解

傳送機:基帶訊號-調製-中放變頻(混頻器)-功放-天線

射頻電路主要包括的接收機和傳送機圖解

調製:即將基帶訊號調製到通訊載波上,某些應用領域還有一個對基帶訊號加密等其它的步驟。

中放變頻:在這一步,對調製之後的訊號作基本的放大,將訊號變頻到實際通訊的頻段。

功放:主要是將訊號的功率放大到滿足通訊(距離)的要求。

發射天線:將訊號有效的發射出去,除了傳送功率(效率)之外,有時還有方向,以及電波傳播方式的選擇。

傳送系統硬體電路系統而言,最困難的部分就在於中放變頻和RF功放。中放變頻難點主要在於變頻系統方案的設計,好的系統方案設計產生的相關干擾較少,甚至還可能降低對參與變頻的本地振盪訊號的要求。RF功放難點主要在於功率效率和線性度。

直接變換正交調製發射機

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兩步變換正交調製發射機

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發射機常見效能指標:平均發射功率、發射載頻包絡、射頻功率控制、射頻輸出頻譜、雜散輻射。

接收機:天線-選頻放大-中放變頻-解調-基帶訊號

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選頻放大:從眾多的電波中選出有用訊號,將微弱訊號放大到解調器所要求的電平值。

下變頻:將射頻訊號搬移到所需的頻段。

解調:將射頻訊號搬移到所需的頻段。

接收可以當成傳送的逆過程,接收系統而言,最困難的部分就在於前端。空間中充滿了各種各樣的電磁訊號,有用訊號也在其中,既要有效地接收到有用訊號,同時還需儘可能地將無用訊號抑制下去,是較為困難的。接收機完成的主要功能是選出從天線接收的有用訊號,下變頻放大到基帶後由解調器解調,實現頻帶訊號到基帶訊號的轉換。

常見的接收機結構有:超外差結構;直接下變頻結構(零中頻結構);低中頻結構等。

超外差式接收機

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射頻前端模組:射頻低噪聲放大、選頻帶。

變頻器功能:將接收到的射頻不失真的降低為一個固定的中頻。變頻特點:頻率降低,頻譜結構不變。降低頻率的原因:1。解決選擇性,射頻段選擇通道非常困難(要求濾波器Q值極高),因此降低頻率選通道。2。為使接收機達穩定的高增益。總增益=射頻增益+混頻增益+中頻增益,使增益分散在各頻段,易穩定;中頻增益頻率低且固定,增益易大而穩定。3。在較低的固定中頻上解調或模數變換也相對容易。

中頻模組:選通道、主增益級。

缺點:變頻器引入眾多的組合頻率干擾(映象頻率干擾)

高中頻和低中頻的利弊:高中頻:映象頻率遠離有用訊號,濾波容易,利於抗境頻干擾。低中頻:相同Q值條件下,中頻濾波器窄帶,利於選擇通道、穩定的高增益。

兩者兼顧為最佳方案——超外差式二次混頻方案

二次變頻超外差接收機方案

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中頻選擇原則:I中頻採用高中頻值,以提高映象頻率抑制比。II中頻採用低中頻值,利於提取有用通道。增益= 低噪放增益+I中頻增益+II中頻增益(主要增益級)

直接下變頻(零中頻)接收機

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方案優點:1。不存在映象頻率,無境頻訊號干擾。2。可用低通濾波器選擇通道。3。易解決匹配、線性動態範圍等問題。

存在問題:1。本振洩漏:關鍵原因是本振頻率與訊號頻率相同。2。LAN偶次諧波失真干擾。3。直流偏差,由本振洩漏引起的直流偏差和強幹擾的自混頻引起的直流偏差。

低中頻接收機

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低中頻接收機透過正交下變頻器來抑制映象訊號,但與零中頻接收機不同的是,下變頻後的訊號處於比較低的中頻由於下變頻後的訊號不再處於基帶,這樣就消除了直流失調和散射噪聲的影響。

數字中頻接收機

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數字中頻接收機的優點是,數字中頻的使用避免了I和Q之間的不平衡,實現了完美的映象干擾抑制。而這種接收機的難點在於對模數轉換器的速度、解析度、噪聲效能、線性度和頻寬等方面的效能要求很高。

接收機的主要效能指標有:

(1)增益;

(2)頻率選擇性;

(3)隔離度;

(4)靈敏度;

(5)阻塞和雜散響應抑制;

(6)互調分量抑制;

(7)鄰道干擾抑制;

(8)雜散輻射抑制。