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RF电路设计讲座(4)射频接口和射频电路的特性

2014-01-032310安规与电磁兼容网

 
相邻频道的干扰

失真也在发射器中扮演着重要的角色。发射器在输出电路所产生的非线性,可能使传送讯号的频宽散布于相邻的频道中。这种现象称为「频谱的再成长(spectral regrowth)」。如附图二与三所示,在讯号到达发射器的功率放大器(PA)之前,其频宽被限制着;但在PA内的「交互调变失真」会导致频宽再次增加。如果频宽增加的太多,发射器将无法符合其相邻频道的功率要求。当传送数字调变讯号时,实际上,是无法用SPICE来预测频谱的再成长。因为大约有1000个数字符号(symbol)的传送作业必须被仿真,以求得代表性的频谱,并且还需要结合高频率的载波,这些将使SPICE的瞬态分析变得不切实际。
 
图二:数字式直接转换发射器
 
图三:谐波失真和交互调变失真

射频电路的特征

射频电路有几个独特的特征,是无法应用传统的电路仿真技术来仿真的。但是,在过去十年来,射频研究专家已经开发出许多种具特别功能的算法,可以用来克服这些障碍,为射频电路提供实用的仿真方法。通常这是利用射频电路的特有特征来实现的;而这些特征对传统的仿真方法而言,正是障碍之所在。底下就分别说明射频电路特有的几个特征:

*窄频讯号

射频电路是以调变载波(modulated carrier)的形式来处理窄频讯号。调变过的载波具有周期性的高频载波讯号和低频调变讯号的双重特征,它以载波的振幅或相位或频率来调变。以典型的手机为例,它的调变频宽是10~30 KHz,「乘坐」在1~2GHz的载波上。虽然,我们常用一个正弦波或一组正弦波的简单集合,来构成调变测试讯号,但是通常,调变(输入)讯号是任意的(arbitrary)波形。

存在于调变中的最低频率与载波频率之间的比率,是相对频率分辨率的测量值,此测量值是在仿真射频电路时所必需的。一般用途的电路仿真器,譬如SPICE,是使用瞬态分析来预测电路的非线性行为。若使用瞬态分析,要在高载波频率中辨识出低频率的调变讯号,其成本是昂贵的。因为高频载波具有短的时间间隔(timestep),然而低频调变讯号需要长的时间间距。

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