Радио дизайн и технологии. RF Design

Радио дизайн и технологии. РЧ оборудование, его разработка, тестирование. схемотехника. RF Design

Архитектура РЧ блоков

now browsing by category

=

 

Архитектура. Управление РЧ мощностью передатчика

Изменение выходной РЧ мощности современных многомодовых передатчиков происходит пошагово под управлением соответствующих базовых станций. . Однако на практике реальный диапазон управления должен превышать требуемый на 10-12 дБ, чтобы компенсировать вариации параметров цепи усиления передатчика при изменении температуры, частоты, режима работы и улучшения точности управления.


Управление выходной РЧ мощностью передатчика


Для установки РЧ мощности на заданном уровне и управления ее величиной с допустимой точностью во всех режимов работы передатчика, используется петля управления мощностью, обобщенная структура которой показана на рисунке. Петля включает в себя детектор мощности (Power Detector), датчик температуры (Temperature Sensor), мультиплексор, АЦП, ЦАП и ЦСП (DSP). На выходе детектора мощности вырабатывается напряжение, которое монотонно связано с величиной передаваемой мощности. Аналоговое напряжение, пройдя через АЦП, который имеет динамический диапазон и разрядность, определяемые диапазоном регулировки мощности и необходимой точностью, преобразуется в цифровой сигнал. В приложениях мобильной связи второго поколения обычно достаточно 8-битного АЦП. Необходимый функциональный диапазон управления мощностью составляет около 25 дБ, точность установки РЧ мощности может быть поддержана в пределах 1,5 дБ. По мере ужесточения системных требований параметры функциональных узлов должны быть улучшены. В процессоре ЦСП ​​реализуется алгоритм управления мощностью, который основан на данных предварительной калибровки реального детектора мощности, полученных при различных температурах, частотах и режимах работы. На выходе ЦСП формируется цифровое значение управляющего напряжения, которое преобразуется в аналоговое напряжение с использованием, например 10 битового ЦАП. Точность управления подобной простой петли обратной связи достаточна, когда выходная мощность сравнительно высокая, однако при малых значениях выходной мощности необходимая точность не всегда может быть достигнута, что опять-таки приводит к необходимости усложнения устройства.

Архитектура. Передатчики с преобразованием сигнала по частоте

Если модуляция сигнала и преобразование его вверх по частоте выполняется в два последовательных этапа, говорят об использовании архитектуры тракта передачи с двойным преобразованием (Dual Conversion) или с двухступенчатом преобразованием (two-step conversion).



Архитектура тракта приема с двойным преобразованием (Dual-Conversion Transmitter)


Для переноса сигнала информационного тракта вверх по частоте возможно использование и более двух шагов. В англоязычной литературе для такой архитектуры тракта передачи используется термин “передатчики с непрямой (косвенной) модуляцией” (Indirect modulation) или “гетеродинная (Heterodyne), супергетеродинная архитектура“.




Архитектура тракта передачи с двойным преобразованием и подавлением зеркального канала (Dual-Conversion Image-Reject Transmitter)

Эта архитектура может использоваться для методов модуляции с постоянной и изменяющейся огибающей. Так как квадратурная модуляция выполняется на частоте ПЧ, составляющей обычно несколько сотен МГц, может быть получена идентичность квадратурных каналов I и Q при невысоком энергопотреблении. В трактах с непрямой модуляцией можно предотвратить явления утечки сигналов гетеродинов и затягивания частоты гетеродина.

Хотя этот метод достаточно популярен, необходимость использования внешнего полосового фильтра для осуществления хорошего подавления побочных составляющих, не позволяет достигать основной цели разработчиков — выполнения РЧ блока в виде полностью интегрированного узла. По сравнению с прямым преобразованием, использование этого подхода создает меньше проблем, но требует добавления фильтров в тракт РЧ и ПЧ.

Архитектура, частотный и энергетический планы РЧ блоков устройств мобильной связи

  • Архитектура, частотный и энергетический планы
  • Архитектура тракта приема
  • Архитектура тракта передачи
  • Тракт синтеза частот
  • Выбор частотного плана РЧ блока
  • Комбинационные составляющие на выходе преобразователей сигналов
  • Системный опорный сигнал

  • Проектирование радиопередатчиков: Учебное пособие для вузов / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. — М.: Радио и связь, — 656 с.
  • Манассевич В. Синтезаторы частот (Теория и проектирование): пер. с англ./ Под ред. А.С.Галина. М.: Связь, 1979. -384 с.
  • D. Gandhi, C. Lyons (Hittite Microwave Corp). Mixer Spur Analysis with Concurrently Swept LO, RF and IF: Tools and Techniques. MicroWaveJournal. May 2003.