收发机结构ppt课件.ppt

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1、射频微电子学第六章收发机结构通信机基本结构射频级基本结构发射部分接收部分天线公用器本章主要内容：介绍发送、接收机的结构方案主要指标发送﹑接收机结构②完成基带信号对载波的调制通带信号（已调波）③将通带信号搬移到所需的频段上变频④放大到足够的功率并发射⑤不干扰相邻信道限制频带主要指标：频谱、功率、效率①产生正弦载波射频发射级的基本组成及完成功能①从众多的电波中选出有用信号选频、滤除干扰②将微弱信号放大到解调器所要求的电平值放大③将通带信号变为基带信号解调接收机的主要指标：灵敏度、选择性射频接收级的基本组成及完成的功能①选用合适的调

2、制和解调方式抗干扰性能好、频带利用率高、功率有效性好②接收机选出有用信道抑制干扰难点——已调信号载频高、信道窄③接收机的灵敏度和线性动态范围④发射机的高效率不失真的功率放大器⑤限制发射信号对相邻信道的干扰⑥天线收发转换器的损耗小，隔离性好设计接收机和发射机的射频部分时应解决的关键问题变频器功能：将接收到的射频不失真的降低为一个固定的中频关键部件：下变频器变频特点：①频率降低②频谱结构不变1.基本结构方案接收机方案:超外差式接收机频带与信道的区别频带（频段）：指一个特定标准的用户允许进行通信的整个频谱范围（例如GSM上行频带:8

3、90~915MHz（移动台发、基站收）下行频带:935~960MHz（移动台收、基站发））。信道：指系统中仅一个用户的带宽（例如，GSM中为200kHz）经常使用术语“带宽选择”和“信道选择”来分别表示抑制带外干扰和抑制信道外干扰（通常是带内的）的操作（1）为了解决选择性结果：射频段选择信道非常困难要求滤波器Q值极高上行频带:890~915MHz（移动台发、基站收）下行频带:935~960MHz（移动台收、基站发）每个信道:200KHzGSM通信系统特点：信道带宽远比载频小射频段选择频带降为中频、选择信道措施：降低频率选信道两

4、个概念频带信道为什么要将接收到的射频频率降低？信道选择困难对于GSM系统高Q值的滤波器难以实现举例：天线输入电平约为-100~-120dBm（级）解调器输入一般要求约500mV要求增益大于100dB以上总增益＝射频增益＋混频增益＋中频增益结果：①增益分散在各频段，易稳定②中频频率低且固定，增益易大而稳定（主要增益级）（3）在较低的固定中频上解调或A/D变换也相对容易（2）为使接收机达稳定的高增益收发机中混频的数学分析发射和接收过程中的频率搬移都用混频来实现混频的时域分析输入信号与本地振荡信号(LocalOscillator)在

5、时域相乘：例如:输入信号x(t)=ARFcos(wRFt)，载波c(t)=ALOcos(wLOt)混频：和频（时现上变频）差频（实现下变频）收发机中混频的数学分析混频的频域分析实信号的Fourier变换，总是得到双边谱：正负频率分量同时存在，且互为共轭，即正、余弦信号但是复信号可能只存在单边频率分量，例如混频：时域相乘=频域卷积=频谱搬移对于上变频：基带→射频卷积下变频:射频→中频/基带低噪声放大器——射频放大变频器——频谱搬移中频放大——选信道、主增益级超外差接收机各级功能收发机中混频的数学分析混频的频域分析实信号的Fou

6、rier变换，总是得到双边谱：正负频率分量同时存在，且互为共轭，即正、余弦信号但是复信号可能只存在单边频率分量，例如下变频:射频→中频/基带复习射频发射级的基本组成及完成的功能射频接收级的基本组成及完成的功能设计接收机和发射机的射频部分时应解决的关键问题收发机中混频的数学分析超外差接收机各级功能本次课内容超外差式接收机存在的主要问题两次变频超外差式接收机零中频接收机结构以及存在的主要问题低中频接收机结构以及存在的主要问题其它接收机结构关键部件：下变频器1.基本结构方案超外差式接收机存在的主要问题超外差式接收机频谱转换图：镜像

7、信号问题镜频对下变频的影响造成干扰超外差式接收机存在的主要问题镜像信号问题镜像信号与本地振荡信号混频后所产生的信号经中频滤波后，也位于中频频率fIF处。该信号叠加在有用中频信号上，直接对有用中频信号造成干扰，并且不可被清除镜像信号的能量大小是不可预知的，在比较差的接收环境中，镜像信号的能量可能比有用信号的能量高几十分贝超外差式接收机存在的主要问题方案之一：下变频前抑制镜像信号（滤波器）带通滤波器，通带中心频率与有用信号频率相同，而镜像频率位于阻带范围内，阻带衰减率就是对镜像信号的抑制率在恶劣接收环境中镜像信号的抑制率要达到60

8、-70dB高的品质因子（50甚至更高）、很高的阶数（甚至到6阶），难以集成超外差式接收机存在的主要问题中频频率的选择为了减轻对镜像抑制滤波器的要求，可以将固定中频频率提高，以加大镜像信号与有用信号之间的频率间隔，减缓对滤波器抑制率的要求中频频率提高后，后续处理模块（如模数变换