在做接收機(jī)方案時(shí),先要做的,不是尋器件,而是做好中頻規(guī)劃。
為什么呢?因?yàn)檫@關(guān)系到,你的接收機(jī)在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中能不能工作。在實(shí)際工作環(huán)境中,存在著各種頻率分量,而這些頻率分量的功率可能要比你的靈敏度高很多個(gè)dB,它們與本振相混,就落入你的中頻帶內(nèi)。叮咚,恭喜你中獎(jiǎng)了……你的接收機(jī)被阻塞了,沒法正常解調(diào)了。
那怎么做頻率規(guī)劃呢?我們可以采用Genesys上面的WhatIF Frequency Planner的模板進(jìn)行分析。其可以同時(shí)分析雜散的頻段和功率。
要運(yùn)用好這個(gè)模板,需要理解其設(shè)置參數(shù)的意義以及包含的原理,否則,可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果。
(一) 設(shè)置參數(shù)的介紹
如上圖所示,為Genesys設(shè)置參數(shù)的界面一:
(1)maximum order是指混頻產(chǎn)物的階數(shù),比如IF=m*RF±n*LO,則maximumorder=m+n;
(2)Amplitude order:以1*1階產(chǎn)物為參照,小于該值的雜散就不顯示;
(3) Mixer Input主要用于分析發(fā)射機(jī)的雜散,Mixeroutput主要用于分析接收機(jī)的雜散。我們這篇文章主要是介紹接收機(jī)頻率規(guī)劃,所以選Mixeroutput.
(4) All Intermediate Frequency:是用于找出無雜散頻率點(diǎn),SingleIntermediate Frequency:從所有的無雜散頻率點(diǎn)中挑選一個(gè)進(jìn)行具體分析。
上圖所示,為Genesys設(shè)置參數(shù)的界面二:
(1) Desired output frequency:有三個(gè)選項(xiàng),分別為低本振、高本振、和,如圖中紅色方框所示;
(2)綠色方框中的mixer標(biāo)注,告訴我們,輸入端為RF,輸出端為IF;
(3)RF Center: RF 中心頻率,一般設(shè)置為前端濾波器的中心頻率;
(4)RF Bandwidth: RF 帶寬,我個(gè)人一般設(shè)置為前端濾波器的3dB帶寬。
(5) IF Bandwidth:中頻信道帶寬。
(6)Input Drive level:混頻器輸入端功率
(7) LO Drive level:本振功率
(3)~(5)的設(shè)置,需要我們知道這三者參數(shù)之間的關(guān)系;
(6)和(7)的設(shè)置影響雜散的功率(但是如果你使用的是實(shí)際的IMT文件,本振功率基本上就是個(gè)擺設(shè),不會(huì)影響最后的結(jié)果,這和這模板采用的算法相關(guān),具體介紹見下部分)。
上圖所示,為Genesys設(shè)置參數(shù)的界面三:
對(duì)混頻器有兩種設(shè)置,一種是采用混頻器的參數(shù)模型,一種是采用混頻器的IMT文件。實(shí)際使用過程中,建議采用IMT文件,因?yàn)镮MT文件表征了混頻器的實(shí)際雜散性能。
(二)模板采用的算法
雜散頻率分布計(jì)算
上圖,摘自Genesys的help文件(想用好仿真軟件,多研讀其自帶的help文件,幫助多多)。這幅圖很牛,把RF Bandwidth、IF Bandwidth、LO Tuning Range都集中在一副圖中,形象地表示了三者之間的關(guān)系。模板就是基于這幅圖,來計(jì)算雜散的頻率分布。
BW(RF)=BW(IF)+BW(LO)
這三者是相互影響的,所以,帶寬的設(shè)置必須盡量使最后的計(jì)算模型和實(shí)際使用的相符。比如說,我想把IF Bandwidth設(shè)置的盡量寬點(diǎn),這樣就能看到是否有更多的雜散落入帶內(nèi),更嚴(yán)苛點(diǎn),可以么?大家可以討論一下,答案先不說。
Genesys計(jì)算的雜散頻段,其實(shí)是一個(gè)掃頻的過程。
選擇選項(xiàng)Single Intermediate Frequency后,IF頻率已經(jīng)固定。假設(shè)你選擇的混頻器的輸出頻率為L(zhǎng)O<RF,則輸出頻率為IF=RF-LO。設(shè)置RF Center(記為RFFreq)、RF Bandwidth(記為BWRF)、IF Bandwidth(記為BWIF)、LO Tuning Range參數(shù)。則RF的最低頻率為RFFreq-BWRF/2(記為fRF1),最高頻率為RFFreq+BWRF/2(記為fRF2);LO的最低頻率為RFFreq-BWRF/2-IF+BWIF/2(記為fLO1),最高頻率為RFFreq+BWRF/2-IF-BWIF/2(記為fLO2)。而m*fRF1±n*fLO1,m* fRF2±n*fLO1,m*fRF1±n*fLO2,m*fRF2±n*fLO2四個(gè)頻率中的最小值和最大值分別為雜散頻段的低端和高端。
上圖是在IF Freq為300MHz,RF Center為1500MHz,RF Bandwidth為25MHz,IF Bandwidth為1MHz,輸出頻率為IF=RF-LO時(shí),按照上面的公式計(jì)算出來的值與Genesys計(jì)算出來的值的對(duì)比。如紅線所標(biāo)示。大家有興趣的話,可以自己列個(gè)excel表格計(jì)算一下。
對(duì)于All Intermediate Frequency而言,Genesys是針對(duì)每個(gè)有效的IF頻率進(jìn)行的計(jì)算。即除了上述對(duì)RF,LO的掃描,還有對(duì)IF的掃描。
B.雜散功率的計(jì)算
雜散功率的計(jì)算,則主要是依據(jù)IMT文件。
由于IMT文件上,有混頻器測(cè)試時(shí)的輸入功率和本振功率。假設(shè)IMT文件上測(cè)試時(shí)的輸入功率為-6dBm,而你設(shè)計(jì)接收機(jī)時(shí),到混頻器輸入端的功率為-8dBm。那么Genesys計(jì)算雜散功率時(shí),結(jié)果為IMT上標(biāo)注的dB值+(m-1)*(-6-(-8)),和本振功率無關(guān)。
具體關(guān)于IMT文件,我會(huì)再寫一篇文章介紹一下。