在做接收機方案時,先要做的,不是尋器件,而是做好中頻規劃。
為什么呢?因為這關系到,你的接收機在實際應用場合中能不能工作。在實際工作環境中,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dB,它們與本振相混,就落入你的中頻帶內。叮咚,恭喜你中獎了。你的接收機被阻塞了,沒法正常解調了。
那怎么做頻率規劃呢?我們可以采用Genesys上面的WhatIF Frequency Planner的模板進行分析。其可以同時分析雜散的頻段和功率。
要運用好這個模板,需要理解其設置參數的意義以及包含的原理,否則,可能會得出錯誤的結果。
(一)設置參數的介紹
如上圖所示,為Genesys設置參數的界面一:
(1)maximum order是指混頻產物的階數,比如IF=m*RF±n*LO,則maximumorder=m+n;
(2)Amplitude order:以1*1階產物為參照,小于該值的雜散就不顯示;
(3)Mixer Input主要用于分析發射機的雜散,Mixeroutput主要用于分析接收機的雜散。我們這篇文章主要是介紹接收機頻率規劃,所以選Mixeroutput.
(4)All Intermediate Frequency:是用于找出無雜散頻率點,SingleIntermediate Frequency:從所有的無雜散頻率點中挑選一個進行具體分析。
上圖所示,為Genesys設置參數的界面二:
(1)Desired output frequency:有三個選項,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,一般設置為前端濾波器的中心頻率;
(4)RF Bandwidth: RF 帶寬,我個人一般設置為前端濾波器的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)的設置,需要我們知道這三者參數之間的關系;(6)和(7)的設置影響雜散的功率(但是如果你使用的是實際的IMT文件,本振功率基本上就是個擺設,不會影響最后的結果,這和這模板采用的算法相關,具體介紹見下部分)。
上圖所示,為Genesys設置參數的界面三:
對混頻器有兩種設置,一種是采用混頻器的參數模型,一種是采用混頻器的IMT文件。實際使用過程中,建議采用IMT文件,因為IMT文件表征了混頻器的實際雜散性能。
(二)模板采用的算法
雜散頻率分布計算
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系。模板就是基于這幅圖,來計算雜散的頻率分布。
BW(RF)=BW(IF)+BW(LO)
這三者是相互影響的,所以,帶寬的設置必須盡量使最后的計算模型和實際使用的相符。比如說,我想把IF Bandwidth設置的盡量寬點,這樣就能看到是否有更多的雜散落入帶內,更嚴苛點,可以么?大家可以討論一下,答案先不說。
Genesys計算的雜散頻段,其實是一個掃頻的過程。
選擇選項Single Intermediate Frequency后,IF頻率已經固定。假設你選擇的混頻器的輸出頻率為LO
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,按照上面的公式計算出來的值與Genesys計算出來的值的對比。如紅線所標示。大家有興趣的話,可以自己列個excel表格計算一下。
對于All Intermediate Frequency而言,Genesys是針對每個有效的IF頻率進行的計算。即除了上述對RF,LO的掃描,還有對IF的掃描。
B.雜散功率的計算
雜散功率的計算,則主要是依據IMT文件。
由于IMT文件上,有混頻器測試時的輸入功率和本振功率。假設IMT文件上測試時的輸入功率為-6dBm,而你設計接收機時,到混頻器輸入端的功率為-8dBm。那么Genesys計算雜散功率時,結果為IMT上標注的dB值+(m-1)*(-6-(-8)),和本振功率無關。
具體關于IMT文件,我會再寫一篇文章介紹一下。
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原文標題:怎樣做接收機的中頻規劃?[20231125]
文章出處:【微信號:EMC_EMI,微信公眾號:電磁兼容EMC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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