电工基础

电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

怎么优化系统的EVM?收发信机的互调与EVM分析

时间:2023-11-30 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
互调干扰是当两个或多个干扰 信号 同时进入接收机时,由于传输信道中非线性电路产生的,主要受接收机非线性度影响。通过合理分配整个通道的增益、选择OIP3高的 放大器 及混频器

互调干扰是当两个或多个干扰信号同时进入接收机时,由于传输信道中非线性电路产生的,主要受接收机非线性度影响。通过合理分配整个通道的增益、选择OIP3高的放大器及混频器、选择带外抑制度高的滤波器,可提高通道的带外互调水平。

那么具体的是怎么设计的呢?

l互调的定义

761c3256-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

一个双音输入电压的数学形式可用式(1.1)表示:

76302dd8-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

(1.1)

式(1.1)按照泰勒公式展开,如式(1.2)所示,

763c0b6c-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

(1.2)

式(1.2)可继续展开得到式(1.3):

764cf9b8-2197-11ee-962d-dac502259ad0.jpg

(1.4)

定义P2ω1-ω2为3阶交调的混频产物,P3定义为的线性产物,P2ω1-ω2则可由式(1.5)所示:

76668d88-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

(1.5)

用dB可由式(1.6)所示:

7678b3f0-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

为元件噪声功率。

l互调对系统线性的要求

由上述公式可以推导出

IIP3=Ps+1.5*互调抗扰度+SNR

预算静态IIP3=-16dBm,全温恶化2~3dBm,系统IIP3=-13dBm,根据对系统的仿真计算系统IIP3=-8dBm,满足系统的线性要求。

7685a7cc-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

注意:对于超外差系统,由于中频滤波器带宽较窄,互调的产生到滤波器结束,因此IIP3的影响计算到混频器。

对于零中频系统,互调产生于整个系统,IIP3的计算到整个模拟电路。

l互调对ADC的要求

ADC的抗扰扰性如下图所示,系统要求互调抗扰性即在输入干扰信号时,ADC没有失真,以14位的ADC为例,有效量化位数只能做到12bit,等效量化噪声约为3-72dB-10log(fs/2B)dBm,抗干扰容限可以做到3-6-[3-72-10log(fs/2B)]-SNR =72+10log(fs/2B)-6-SNR,其中B是信号带宽,fs是采样率。根据计算可知采用14位的ADC抗干扰可做到66dB,满足设计要求。

76a23d38-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

EVM:Error Vector Magnitude,误差向量(包括幅度和相位的矢量)是在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差,能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差。

76ba81a4-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

76c9a152-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

76d64dc6-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

从上述公式可以看出,EVM就是衡量系统线性的一个指标,它近似等于信噪比,对于射频工程师而言,就可以通过分析信噪比来衡量系统的EVM

clear all;

EVM= 010;

SNR= 20 *1* log10 (EVM * 0.01);

plot(EVM,SNR)

grid on

hold on

xlabel('EVM%')

ylabel('SNR/dB')

title('SNR与EVM的关系')

76e49b2e-2197-11ee-962d-dac502259ad0.png

那么怎么优化系统的EVM?

从线性系统分析,发射机非线性的来源有功放、混频器、频率源、基带;

功放的线性对系统的EVM起到决定性的作用,因此优化功放的线性对提升系统的EVM效果比较显著,具体的方法有回退,DPD,前馈等这个章节就不具体展开;

很多射频工程师可能会忽略频率源与混频器对EVM的影响,对于相位噪声为-115dBm/Hz,对EVM的贡献就已经达到了1%,具体的相位噪声对EVM的换算关系下章展开;

EVM还有一个很大贡献的来源就是基带,目前的通信调制方式都是高峰均比,为了功放的效率通常会对基带信号进行肖峰处理,因此基带对EVM的影响成为了主要来源,射频小伙伴们在EVM优化的时候不要忘记了对基带的同志们提出要求!




审核编辑:刘清

全文完 (责任编辑:admin)
织梦二维码生成器
相关文章
------分隔线----------------------------
栏目列表
推荐内容