射頻專業(yè)接收系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)人力資源部2011年11月“學(xué)習(xí)促成長(zhǎng)”——應(yīng)知應(yīng)會(huì)通過(guò)本課程，您將收獲：1全面系統(tǒng)理解對(duì)講機(jī)的射頻接收架構(gòu)2能夠初步分析對(duì)講機(jī)的射頻接收問(wèn)題3提高射頻接收機(jī)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)能力……封神演義中的千里眼、順風(fēng)耳系統(tǒng)功能案例分析基本概述模塊介紹接收系統(tǒng)定義框架基本功能基本參數(shù)識(shí)別功能抑制功能功能VS產(chǎn)品弱信號(hào)強(qiáng)信號(hào)信號(hào)選擇信號(hào)放大頻率變換傳輸類非線性噪聲類小信號(hào)大信號(hào)接收范圍帶內(nèi)抑制帶外抑制輻射抑制小信號(hào)抗干擾輻射小信號(hào)互調(diào)抑制差射頻選擇中頻選擇低頻選擇射頻放大中頻放大低頻放大頻率搬移頻率產(chǎn)生頻率跟蹤增益隔離反射增益壓縮諧波成分互調(diào)成分外部噪聲內(nèi)部噪聲頻率范圍幅度范圍射頻抑制中頻抑制同頻抑制互調(diào)抑制阻塞抑制傳導(dǎo)輻射空間輻射中頻問(wèn)題IIP3差靈敏度框架結(jié)構(gòu)課程目錄4123接收機(jī)的系統(tǒng)功能接收機(jī)的案例分析接收機(jī)的基本概述接收機(jī)的模塊介紹課程目錄-第一章4123接收機(jī)的模塊介紹接收機(jī)的系統(tǒng)功能接收機(jī)的案例分析1、接收機(jī)的基本定義2、接收機(jī)的基本框架接收機(jī)的基本概述第一章、接收機(jī)的基本概述

千里眼光波接收?qǐng)D像

順風(fēng)耳聲波接收聲音

手機(jī)電磁波接收聲音、數(shù)據(jù)、圖像千里眼順風(fēng)耳1、接收機(jī)的基本定義選擇接收、還原某種信息的系統(tǒng)第一章、接收機(jī)的基本概述1、射頻接收機(jī)的基本定義

選取有用頻率，排除無(wú)用信息，還原發(fā)射信息的設(shè)備。2、接收機(jī)的基本框架第一章、接收機(jī)的基本概述超外差接收機(jī)的基本框架優(yōu)點(diǎn)：高動(dòng)態(tài)范圍、高靈敏度、高鄰道抑制缺點(diǎn)：成本高、體積大、干擾多RFIF1IF2LO1LO22、接收機(jī)的基本框架第一章、接收機(jī)的基本概述零中頻接收機(jī)的基本框架優(yōu)點(diǎn)：成本低、體積小、功耗低缺點(diǎn)：本振泄漏、直流偏置、低頻噪聲3、好接收機(jī)的界定第一章、接收機(jī)的基本概述1、好的接收機(jī)要具備哪些條件。。。？地面反射樓房反射汽車干擾基站干擾空中衰減課程目錄-第二章4123接收機(jī)的模塊介紹接收機(jī)的系統(tǒng)功能接收機(jī)的案例分析接收機(jī)的基本概述1、模塊的基本功能A、信號(hào)選擇功能B、信號(hào)放大功能C、頻率變換功能2、模塊的基本參數(shù)

A、傳輸類參數(shù)

B、非線性類參數(shù)

C、噪聲類參數(shù)第二章、接收機(jī)的模塊介紹1、接收機(jī)模塊的基本功能A、信號(hào)選擇功能射頻信號(hào)選擇中頻信號(hào)選擇雙工器

信號(hào)選擇功能

低頻信號(hào)選擇晶體濾波器FIR濾波器SAW電調(diào)器RC濾波器信號(hào)放大功能第二章、接收機(jī)的模塊介紹1、接收機(jī)模塊的基本功能

射頻放大中頻放大基帶放大低噪聲放大器射頻隔離器可控增益放大器高線性放大器運(yùn)算放大器音頻放大器射頻驅(qū)動(dòng)器《射頻電路工程設(shè)計(jì)》-美籍華人李緝熙B、信號(hào)放大功能頻率變換功能第二章、接收機(jī)的模塊介紹1、接收機(jī)模塊的基本功能

VCO鎖相環(huán)頻率搬移頻率產(chǎn)生頻率跟蹤倍頻器分頻器環(huán)路濾波器時(shí)鐘源混頻器頻率MHZfL幅度f(wàn)HAcosωRFtBcosωLOtAcosωRFtBcosωLOt=1/2AB[cos(ωRF-ωLO)t+cos(ωRF+ωLO)t]IFC、頻率變換功能2、接收機(jī)模塊的基本參數(shù)第二章、接收機(jī)的模塊介紹A、傳輸類參數(shù)信號(hào)源負(fù)載

增益-S21端口1端口2隔離-S12輸入反射-S11輸出反射-S22視頻講義-臺(tái)灣中華大學(xué)田慶誠(chéng)b1a1a2b2S21=b2a1a2=0S12=b1a2a1=0S11=b1a1a2=0S22=b2a2a1=0第二章、接收機(jī)的模塊介紹2、接收機(jī)模塊的基本參數(shù)B、非線性類參數(shù)非線性類參數(shù)增益壓縮諧波成分互調(diào)成分輸入Pin_1dB輸出Pout_1dB二次諧波三次諧波N次諧波輸入雙音三階交調(diào)點(diǎn)IIP3輸出雙音三階交調(diào)點(diǎn)OIP3三階雙音交調(diào)產(chǎn)物IM3輸出功率與IM3的差值IMD3輸出Pout_XdB負(fù)載信號(hào)PinPoutPinPout時(shí)間幅度理想時(shí)域fin2fin3fin4fin5findB頻率PoutPin頻域IM3f1dB頻率PoutPinf2△f△f△f△f(2f2-f1)(3f2-2f1)△f(3f1-2f2)(2f1-f2)f1+f2Mf1±Nf2IMD3OIP3PoutPinIIP3斜率1斜率3IMD3IM3PoutPin△P45

o△P3△P△P=IMD321△P1dBP1dB-inPoutPinP1dB-outfindB頻率PoutPin頻域第二章、接收機(jī)的模塊介紹2、接收機(jī)模塊的基本參數(shù)C、噪聲類參數(shù)散粒噪聲噪聲類參數(shù)白噪聲外部噪聲內(nèi)部噪聲人為噪聲自然噪聲閃電太陽(yáng)黑子大氣汽車點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)霓虹燈閃爍噪聲熱運(yùn)動(dòng)高頻噪聲低頻噪聲

G負(fù)載信號(hào)信號(hào)In噪聲In噪聲Out信號(hào)OutNoiseFiguerNF=10logF噪聲系數(shù)噪聲功率(N0)=KTB=-174dBm/HzK=1.38X10-23J/K

T室溫=290KGPInPout噪聲因子=噪聲Out信號(hào)Out噪聲In信號(hào)In信號(hào)Out=G信號(hào)In噪聲Out=G噪聲In+△NG信號(hào)Out噪聲OutG信號(hào)In噪聲InNoiseFactorF噪聲因子NF課程目錄-第三章4123接收機(jī)的案例分析接收機(jī)的基本概述接收機(jī)的模塊介紹2、系統(tǒng)抑制功能

A、接收帶外的抑制B、接收帶內(nèi)的抑制C、接收輻射的抑制接收機(jī)的系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)識(shí)別功能A、小信號(hào)的識(shí)別B、大信號(hào)的識(shí)別C、接收范圍識(shí)別3、系統(tǒng)功能VS產(chǎn)品

第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)識(shí)別功能A、小信號(hào)的識(shí)別-靈敏度靈敏度=KT0B+10log(BW)+NF系統(tǒng)+SNRK=1.380x10-23J/KBW=接收信道帶寬NF系統(tǒng)=系統(tǒng)級(jí)聯(lián)的噪聲系數(shù)SNR=為滿足一定誤碼率的最低信噪比F3-1G1G2F系統(tǒng)=F1+F2-1G1++Fn-1G1G2…Gn-1…+NF系統(tǒng)=10logF系統(tǒng)-174dBm/HZ-130dBm/25kHz幅度dBm頻率10log(BW)=44NF系統(tǒng)=3-127dBm/25kHzSNR=9-118dBm/25kHz靈敏度小信號(hào)第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)識(shí)別功能B、大信號(hào)的識(shí)別大信號(hào)的識(shí)別受有源器件及非線性影響噪聲系數(shù)與線性度間的均衡第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)識(shí)別功能C、接收范圍的識(shí)別--頻率范圍識(shí)別頻率范圍識(shí)別射頻識(shí)別信道識(shí)別頻點(diǎn)識(shí)別雙工器射頻濾波器中頻濾波器數(shù)字濾波器VCO鎖相環(huán)vco鎖相環(huán)375-425MHzCPU射頻濾波中頻濾波ABCDLo頻率MHZ幅度400MHz50MHZ400.025MHz(400+2*IF)(400-2*IF)399.975MHzRX帶寬A頻率MHZ幅度400MHz50MHZ400.025MHz399.975MHzRX帶寬B頻率MHZ幅度IFMHz50MHZ(IF+25K)(IF-25k)RX帶寬C頻率MHZ幅度IFMHz25KHZIF+25kIF-25k中頻帶寬D頻率MHZfL幅度f(wàn)H0.8V3.5V第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)識(shí)別功能C、接收范圍的識(shí)別1、線性動(dòng)態(tài)范圍-LDR（Lineardynamicrange)2、無(wú)寄生動(dòng)態(tài)范圍-SFDR(Spurious-freedynamicrange)--幅度范圍識(shí)別1dBN0-174dBmPin-1dBLDRPoutPinLDR=P1dB-out/N0-174dBmN0Pin_OIP3=N0-174dBmSFDRPoutPin第三章、接收機(jī)系統(tǒng)功能介紹2、系統(tǒng)抑制功能A、接收帶外的抑制帶外抑制射頻抑制中頻抑制干擾抑制鏡像抑制半中頻抑制鄰道抑制AMPLNARF射頻射頻濾波1射頻濾波2中頻濾波中頻IFVCO鏡像頻率:RF+2IF(RF+2IF)-LO=IFLO-RF=IFLO=RF+IF半中頻:RF+0.5IF2LO-2(RF+0.5IF)=IFLO-RF=IFLO=RF+IFRF干擾接收帶寬頻率RF干擾接收帶寬頻率RF干擾接收帶寬頻率IFRF接收帶寬頻率LOIFIF鏡像IFAcosωRFtBcosωLOt(AcosωRFt)(BcosωLOt)=1/2AB[cos(ωRF-ωLO)t+cos(ωRF+ωLO)t]IFIF半中頻12IFRF接收帶寬頻率LOIFIF2LO2半中頻IF《CMOS射頻集成電路分析與設(shè)計(jì)》-池保勇第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能2、系統(tǒng)抑制功能B、接收帶內(nèi)的抑制同頻干擾帶內(nèi)抑制阻塞抑制優(yōu)化SNR優(yōu)化相位噪聲互調(diào)抑制優(yōu)化IIP3X+9=3△P頻率MHZ幅度Pout干擾？dBcf2=f0-△ff1=f0-2△f(2f2-f1)=2(f0-△f)-(f0-2△f)=f0IM3f1dB頻率PoutPinf2△f△f△f△f(2f2-f1)(3f2-2f1)△f(3f1-2f2)(2f1-f2)f1+f2Mf1±Nf2IMD3XPoutSNR=9OIP3PoutPinIIP3斜率1斜率345

oX65△PX-65X+9=3(X-65)X=102dBY△P=X-65IIP3=-109+XIIP3=-109+XIIP3=-7dBm-109dBm-44dBm干擾IM3f0Y=3△PY=X+9第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能2、系統(tǒng)抑制功能B、接收帶內(nèi)的抑制-阻塞抑制IF=fLO-f0IF=f噪聲-f干擾f干擾△f△ff噪聲f0頻率幅度f(wàn)LOPf0*PLOIFSNR？相位噪聲:-?dBc/HZ--50KHz-(69+9+42.5)dBc/Hz----50KHz-120.5dBc/Hz----50KHz-129dBc/Hz----50KHz阻塞抑制:-69dBc/50KHz10lgBW=10lg18K=42.5-(阻塞指標(biāo)dBc+SNR+10lgBW+余量)dBc/Hz----頻偏-(69+SNR+10lgBW)dBc/Hz----50KHzAcosωRFtBcosωLOt(AcosωRFt)(BcosωLOt)=1/2AB[cos(ωRF-ωLO)t+cos(ωRF+ωLO)t]IFabaP噪聲*P干擾第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能2、系統(tǒng)抑制功能C、接收輻射的抑制傳導(dǎo)輻射空間輻射輻射抑制濾波器隔離度屏蔽濾波布局源抑制ABBA第三章、接收機(jī)的系統(tǒng)功能3、系統(tǒng)功能VS產(chǎn)品系統(tǒng)功能對(duì)產(chǎn)品體驗(yàn)的影響？小信號(hào)抗干擾輻射如果以下幾個(gè)方面的系統(tǒng)功能不好將對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生哪些影響？課程目錄-第四章4123接收機(jī)的系統(tǒng)功能接收機(jī)的基本概述接收機(jī)的模塊介紹接收機(jī)的案例分析1、弱信號(hào)2、強(qiáng)信號(hào)第四章、接收機(jī)的案例分析1、小信號(hào)-靈敏度低超外差為例-如何處理分析？FR-4:2.5milFR-4:4milFR-4:5mil第四章、接收