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-1、射頻發(fā)射機(jī)性能指標(biāo)

????????在射頻電路和系統(tǒng)中，發(fā)送機(jī)和接收機(jī)是應(yīng)用最廣泛，同時(shí)也是最重要的系統(tǒng)。模擬基帶信號(hào)只有通過(guò)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的發(fā)送和接收，才能與數(shù)字基帶電路進(jìn)行配合，完成通信。

????????在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真之前，先討論發(fā)送機(jī)的主要性能指標(biāo)。在應(yīng)用于不同通信系統(tǒng)時(shí)，這些指標(biāo)參數(shù)的具體值應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。

????????(1)平均載波功率。平均載波功率是指發(fā)送機(jī)輸出的平均載波波峰值功率，它是指對(duì)該載頻中有用信息比特部分測(cè)量得到的功率平均值。
????????(2)發(fā)送載頻包絡(luò)。發(fā)射載頻包絡(luò)是指發(fā)射射頻載頻功率相對(duì)于時(shí)間的關(guān)系。該指標(biāo)主要是測(cè)量發(fā)送機(jī)發(fā)射的載波包絡(luò)在一個(gè)時(shí)隙期間內(nèi)是否嚴(yán)格滿(mǎn)足關(guān)于時(shí)隙幅度上升沿、下降沿及幅度平坦度的要求。
????????(3)射頻功率控制。鑒于移動(dòng)通信的遠(yuǎn)近效應(yīng),在與基站通信過(guò)程中,必須對(duì)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率進(jìn)行控制，以便能保證移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信質(zhì)量而又不至于對(duì)其他移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生明顯的干擾。
????????(4)射頻輸出頻譜。頻率輸出頻譜主要是考慮為了避免產(chǎn)生相鄰信道的干擾。一是連續(xù)調(diào)制頻譜，即由調(diào)制產(chǎn)生的距離載頻不同偏移處的射頻功率；二是切換瞬態(tài)頻譜，即在調(diào)制突發(fā)的上升沿、下降沿而產(chǎn)生的距離載頻不同偏移處的射頻功率。
????????(5)雜散輻射。雜散輻射是指用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)調(diào)制時(shí)在除載頻和由于正常調(diào)制和切換瞬態(tài)引起的邊帶以及鄰道以外離散頻率上的輻射。如果雜散部分輻射較大，會(huì)造成對(duì)本信道和其他信道的干擾。
????????(6)互調(diào)。發(fā)送機(jī)互調(diào)是指發(fā)送機(jī)輸出端耦合了其他發(fā)射機(jī)信號(hào)，并由末級(jí)功放的非線性作用而引起的混頻產(chǎn)物，這種互調(diào)產(chǎn)物又輻射干擾別的接收機(jī)。波道數(shù)越多，互調(diào)越嚴(yán)重。
????????(7)頻率誤差和相位誤差。頻率誤差是指發(fā)射信號(hào)的頻率與該射頻頻道對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率之間的誤差;相位誤差是指發(fā)射信號(hào)的相位與理論上最好信號(hào)的相位之差。
????????(8)頻率穩(wěn)定度。頻率穩(wěn)定度是指在受到調(diào)制和相位誤差的影響后，發(fā)射信號(hào)的頻率與該射頻頻道對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率之間的誤差。
????????(9)調(diào)制特性。調(diào)制特性包括調(diào)制靈敏度、調(diào)制頻率特性和調(diào)制線性。調(diào)制靈敏度是指在標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制時(shí)所需1000Hz調(diào)制信號(hào)的電動(dòng)勢(shì)值(標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制是指最大允許調(diào)制度的60%)。調(diào)制靈敏度若太高易受外界干擾影響而引起輻射帶寬展寬。調(diào)制頻率特性，又稱(chēng)頻率響應(yīng)，是指調(diào)制信號(hào)輸入電平恒定時(shí)，頻偏與調(diào)制信號(hào)頻率之間的關(guān)系。在0.3~3kHz的頻帶內(nèi)要求頻率特性平直，而在 3kHz 以上要求頻率特性迅速下降。調(diào)制線性是指在調(diào)制頻率為1000Hz時(shí)，已調(diào)波頻偏隨調(diào)制信號(hào)電平而變化的函數(shù)關(guān)系的線性度，通常用非線性失真系數(shù)表示。

0、設(shè)計(jì)指標(biāo)

????????發(fā)送機(jī)主要完成基帶模擬信號(hào)到射頻的處理過(guò)程，主要功能包括調(diào)制、上變頻、功率放大和濾波。發(fā)送機(jī)的方案大致分為:直接變換法和兩步法。直接變換法是將調(diào)制和上變頻合二為一，在一個(gè)電路里完成；兩步法是將調(diào)制和上變頻分開(kāi)，先在較低的中頻上進(jìn)行調(diào)制，然后將已調(diào)信號(hào)上變頻搬移到發(fā)射的載頻上。
????????● 完成一個(gè)2.4GHz直接變換發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，觀測(cè)輸出頻譜。
????????● 對(duì)發(fā)送機(jī)進(jìn)行增益預(yù)算分析。

1、發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)

? ? ? ? 新建工程Transiver，新建原理圖01_Transmitter，在Source-Freq Domain中找到P_1Tone，插入兩個(gè)，一個(gè)作為發(fā)送機(jī)的輸入源，一個(gè)作為本振輸入源

? ? ? ? 在System-Amps&Mixers中找到放大器Amp和混頻器Mixer，分別設(shè)置其參數(shù)。兩個(gè)放大器分別作為中頻放大器和射頻功率放大器。
????????Amp1的S21=dpolar(5,180)表示增益5dB，輸出信號(hào)相位180°；S11=polar(0,0)表示無(wú)反射波；S22=polar(0,180)表示從輸出端向輸入端看去時(shí)，無(wú)反射波；S12=0表示反向增益為0
????????Mixer的SideBand=UPPER表示上變頻，ConvGain表示變頻增益為5dB，S11=0表示混頻器輸入端無(wú)反射波，S22=0表示混頻器從輸出端向輸入端看去無(wú)反射波，且信號(hào)相位180°，S33=0表示本振端無(wú)反射波

? ? ? ? 在Filter-Bandpass中選擇兩個(gè)切比雪夫帶通濾波器，分別作為中頻帶通濾波器和射頻帶通濾波器。BWpass表示通帶帶寬，Apass表示通帶內(nèi)衰減3dB，Ripple表示通帶內(nèi)波紋0.1dB，BWstop表示阻帶帶寬，Astop表示阻帶衰減40dB，N表示階數(shù)，IL表示插損

? ? ? ? 插入一個(gè)終端Term，再Lumped Component---50Ω電阻作為本振輸入電阻。添加剛剛設(shè)置的參數(shù)VAR。在Simulation-HB中雙擊HB控件。給導(dǎo)線加上Label

2、頻譜仿真? ? ? ?

????????點(diǎn)擊Simulation?？梢?jiàn)輸入中頻信號(hào)11MHz 頻譜2dBm，輸出信號(hào)為2411MHz 頻譜29.813dBm；所以本振信號(hào)2400MHz將中頻信號(hào)11MHz調(diào)制到2411MHz上進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送機(jī)的功能正常

? ? ? ? 觀察曲線的細(xì)節(jié)，可以看到基波2.411GHz的頻譜29.813dBm，三次諧波2.43GHz，頻譜-299.026dBm。三次諧波被抑制的很好

3、預(yù)算增益仿真

? ? ? ? 新建原理圖02_Transmitter_Budget，把01的原理圖復(fù)制進(jìn)去，把HB控件刪除，從Simulation-AC中插入交流仿真控件AC。Simulate---Generate Budget Path，確定增益預(yù)算路徑，從Port1到Term2，再添加BudGain控件

? ? ? ? 仿真后，添加結(jié)果的時(shí)候，找到BudGain1，雙擊---Trace Expression---[0]指定數(shù)組仿真。

? ? ? ? 顯示出鏈路預(yù)算，可以看出在輸出端（BPF2.t2）的增益達(dá)到27.813dB。所以對(duì)于2dBm的輸入信號(hào)，該發(fā)送機(jī)可以將其放大到接近30dB，增益較好。