VHF/UHF波段接收機動(dòng)態(tài)范圍問(wèn)題研究

4 仿真優(yōu)化及分析
4．1 仿真模型建立
為了同時(shí)滿(mǎn)足數字機頂盒穩定工作和良好的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍波動(dòng)變化要求，優(yōu)化仿真模型，采用較大增益步長(cháng)的RFAGC電路，對天線(xiàn)接收到的信號進(jìn)行第一次范圍壓縮，并使數字機頂盒穩定工作；通過(guò)中頻輸出端的IF AGC電路進(jìn)行第二次范圍壓縮，緩解由RF AGC步長(cháng)過(guò)大而導致數字機頂盒設備瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍波動(dòng)的問(wèn)題?；诖讼敕?，并參照調諧器的內部結構(圖1)設計新仿真模型，如圖4所示。

根據低噪聲放大器(LNA)和各波段RF AGC電路的增益調節，計算出MAF輸入端接收到的信號范圍由-110～－10dBm分別壓縮至-64～-24 dBm、-70～-33 dBm和-68．5～-23．5dBm，其總的信號動(dòng)態(tài)范圍是-70～-23 dBm，壓縮了63 dB，增益控制范圍不變。同時(shí)由于最大增益和最小增益都減小了20 dB，相當于為IF AGC電路提供了40 dB的增益調節范圍，且IF AGC的最小增益為20 dB。
為增加新仿真模型的可靠性，進(jìn)一步調整MAF的增益：由上述仿真得出的平均結果G3=-8 dB調整為G3=1O dB，相當于對其輸出信號的功率增加約20 dB，即-50～3 dBm。與調整后的RF AGC參數相加，結果相當于IF AGC電路的最小增益下降為0 dB,而其40 dB的有效增益調節范圍不變。由于RF AGC電路的增益調節，使得輸入IF AGC電路的信號范圍相對較小，因此IF AGC電路的增益步長(cháng)可以較短，此處設IF AGC電路的增益調節步長(cháng)GSIF=3 dB。同時(shí)，由于IFAGC電路處于RFAF的后端，其噪聲系數對RFAF的噪聲系數影響也較小，可設IF AGC電路的最小噪聲系數NFIF=4dB。
4．2 仿真結果分析
通過(guò)對上述修正后的模型仿真，得到如圖5所示的結果。

與圖3a比較發(fā)現，由于調整了RFAF增益的分配，圖5a中非增益控制階段有所減小，即系統的增益起控點(diǎn)降低，但對系統的影響不大；通過(guò)圖5b可以發(fā)現，在增益控制階段，經(jīng)過(guò)IF AGC器件的二次增益調節后，數字機頂盒的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍變化曲線(xiàn)有了明顯的修正。

5 結論
在多射頻接收鏈路仿真模型中增加IF AGC器件，同時(shí)調整RF AGC器件的增益參數，可以保證在不影響調諧器模塊總增益的情況下，實(shí)現二次增益調節。通過(guò)上述優(yōu)化，RFAF既可以維持較為穩定的工作狀態(tài)，又可以減小由RF AGC電路引起的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍的波動(dòng)變化，使得仿真結果中的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍變化曲線(xiàn)近似于線(xiàn)性。該研究結果有助于解決RFAF瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍波動(dòng)問(wèn)題，對實(shí)現多射頻鏈路數字中頻接收機大動(dòng)態(tài)范圍穩定接收提供了一個(gè)有效的解決方案。