射頻相關(guān)知識(shí)整理

1、射頻電路結(jié)構(gòu) 天線 放大器 濾波器 混頻器 振蕩器 開關(guān) 衰減器 分配器 耦合器放大器放大器放大器的三個(gè)基本屬性：增益、噪聲系數(shù)或輸出功率、線性。放大器主要分三類：低噪聲放大器LNA、高功率放大器HPA和其他。增益使用dB度量，描述輸出信號(hào)比輸入信號(hào)大多少。噪聲系數(shù)低噪聲放大器用于監(jiān)聽非常小的射頻信號(hào)，所以他們必須非常安靜。LNA的安靜度量叫做噪聲系數(shù)(NF)，單位dB。噪聲系數(shù)越低，LNA可以聽到的信號(hào)越小。輸出功率HPA的基本屬性之一就是輸出功率，用W或dBm來度量。 一般來說，功率越高越好。 dBm的含義是比1mW大的dB數(shù)。 1dBm=10lg(功率值W/1mW)， e.g.30dBm

2、等于1W。 一個(gè)HPA并不意味著它很大的輸出功率， 但意味著它是發(fā)射器的最后的放大器。放大器線性用來度量放大器使信號(hào)形狀失真的程度。射頻載波的微小變化部分實(shí)際上都包含著信息，因此不需要的信號(hào)形狀會(huì)使信息嚴(yán)重失真。傳輸曲線是一種可視化的方法來描述線性的概念，就是放大器的輸出功率對(duì)輸入功率的圖。 在A點(diǎn)之前的范圍被稱為放大器的線性區(qū)。要避免信號(hào)失真，放大器必須在這個(gè)區(qū)域內(nèi)工作。ACPR(鄰近信道功率比)ACPR度量了干擾或者說是相鄰頻率信道功率的大小。通常定義為相鄰頻道（或偏移）內(nèi)平均功率與發(fā)射信號(hào)頻道內(nèi)的平均功率之比，ACPR描述了由于發(fā)射機(jī)硬件非線性造成的失真大小。ACPR對(duì)于WCDMA發(fā)射機(jī)

3、來說是至關(guān)重要的，因?yàn)镃DMA調(diào)制在調(diào)制載波中產(chǎn)生緊密相鄰的頻譜成分。這些成分的互調(diào)制導(dǎo)致中心載波兩側(cè)頻譜的再生，發(fā)射機(jī)的非線性將使這些頻譜再生成分進(jìn)入相鄰信道。射頻巴侖 巴侖是單端與差分對(duì)中間的轉(zhuǎn)換模塊。把信號(hào)從單端到查分對(duì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的巴侖將一射頻信號(hào)分為一對(duì)幅度相同但相位相差180度的差分信號(hào)。對(duì)于信號(hào)的傳輸和處理，差分信號(hào)有一些特殊的作用。比如：差分信號(hào)具有單端信號(hào)不具備的共模抑制作用。巴侖還可以將差分信號(hào)合成為一個(gè)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)差分到單端的轉(zhuǎn)換，這使得在不需要差分信號(hào)的特殊作用時(shí)，可以簡(jiǎn)化差分結(jié)果模塊的仿真與測(cè)試。濾波器任意時(shí)刻都有許多看不見的射頻波以各種頻率游蕩在空氣中。所有這些游蕩的波試

4、圖通過接收機(jī)的天線進(jìn)入接收機(jī)，并且許多都成功了。一些信號(hào)甚至通過了LNA，這些地方正是需要濾波器的地方，讓許多可接受的信號(hào)進(jìn)入，拒絕其他所有無用信號(hào)。濾波器分為四種：高通、低通、帶阻、帶通。通常來說，濾波器是無源器件，通過改變它們的插入損耗來工作。插入損耗是頻率的函數(shù)，稱為濾波器的頻率響應(yīng)曲線。雙工器把發(fā)射和接收的兩個(gè)濾波器放入一個(gè)器件里。在WCDMA中使用。SAW濾波器SAW表示聲表面波，工作原理：首先，將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)，然后將不需要的聲音信號(hào)濾掉，最后把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)。需要注意的是：放大器不是唯一有1dB壓縮點(diǎn)和三階互調(diào)點(diǎn)的器件。象濾波器這樣的無源器件也有這些參數(shù)。在無源器

5、件中，這兩種參數(shù)測(cè)量的不是器件的輸出功率，而是在不引起信號(hào)失真的情況下，器件能處理的功率?；祛l器混頻器的目的就是改變信號(hào)的頻率但保持信號(hào)的其它特性不變。兩個(gè)信號(hào)(頻率為f1和f2)進(jìn)入混頻器后，會(huì)出來兩個(gè)不同的信號(hào)：f1+f2、f1-f2，其中有一個(gè)信號(hào)是不需要的，會(huì)在混頻器后面跟一個(gè)濾波器將其濾掉。實(shí)際上，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)入混頻器，輸出的并不是兩個(gè)很干凈的信號(hào)。許多信號(hào)以各種頻率出來了，這些不需要的信號(hào)被定義為噪聲?；祛l器會(huì)將噪聲引入到系統(tǒng)，這也是混頻器后面有濾波器的另一個(gè)原因?；祛l器的一共有三個(gè)端口，兩個(gè)輸入端口，一個(gè)輸出端口。三個(gè)端口的頻率范圍越寬，混頻器損耗越大，性能越差。無源混頻器會(huì)表現(xiàn)

6、出插入損耗，為了區(qū)別，混頻器中的插入損耗叫做轉(zhuǎn)換損耗(CL)，CL越低越好。另一個(gè)重要參數(shù)是噪聲系數(shù)(NF)，NF越低越好?；祛l混頻是指利用非線性元件，例如二極管，把兩個(gè)不同頻率的電信號(hào)進(jìn)行混合，通過選頻回路得到第三個(gè)頻率的信號(hào)的過程。完成這樣過程的裝置，叫做混頻器。基本定義基本定義混頻又稱變頻，是一種頻譜的線性搬移過程，它使信號(hào)自某一混頻又稱變頻，是一種頻譜的線性搬移過程，它使信號(hào)自某一個(gè)頻率變換成另一個(gè)頻率，完成這種功能的電路稱為混頻器個(gè)頻率變換成另一個(gè)頻率，完成這種功能的電路稱為混頻器（或變頻器）?；祛l電路是一種典型的頻譜搬移電路，可以用（或變頻器）。混頻電路是一種典型的頻譜搬移電路，可以用相乘器和帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)這種搬移。相乘器和帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)這種搬移?；咀饔蒙献冾l：將中頻信號(hào)與本振信號(hào)混頻稱為發(fā)射的射頻信號(hào)，經(jīng)過天線發(fā)射出去；下變頻：將天線接收到的射頻信號(hào)與本地載波信號(hào)混頻，經(jīng)過濾波后得到中頻信號(hào)，并送到中頻處理模塊進(jìn)行處理。116.2 有源混頻器6.2.1 單管跨導(dǎo)型混頻器 MOS管混頻器電路如圖，晶體管轉(zhuǎn)移特性和兩個(gè)輸入信號(hào)分別為：（a）vRF和vLO均為小信號(hào)，用冪級(jí)數(shù)展開：第6章 混頻器 (Mixer )201 G