RF系統設計需要考慮哪些因素

簡(jiǎn)介

　　今天可以使用的高集成度先進(jìn)射頻設計可讓工程師設計出性能水平超過(guò)以往的RF系統，阻隔、靈敏度、頻率控制和基帶處理領(lǐng)域的最新進(jìn)展正在影響RF系統架構設計，本文旨在探討某些參數特性，以及它們對系統性能的影響。

　　應對干擾

　　處于或接近所需工作頻率的有害 RF信號，可能影響接收器精確調制所需RF數據包的能力。根據干擾與系統載波頻率的接近程度，可以分為幾類(lèi)：a） 帶內， b） 近帶和 c） 寬帶。采用不同的方法來(lái)減少各種類(lèi)型干擾信號，以下列出常用的方法。

　　近帶和寬帶干擾

　　這種干擾抑制主要是改進(jìn)射頻裝置的選擇性和阻隔特性，選擇性是描述射頻裝置在其它RF頻譜中選擇所需信號的能力。阻隔特性則描述IC器件忽略干擾或干涉信號，同時(shí)仍然接收所需RF信號的能力。在初期選擇過(guò)程，謹慎的工程師將密切關(guān)注射頻裝置的選擇性和阻隔特性。通常，這些參數被忽略，而RF系統性能受到影響。除了選擇具有強大的阻隔特性的射頻裝置，還有其它用于抑制近帶和寬帶干擾的方法。一個(gè)常用的方法是在接收器天線(xiàn)和RF前端之間添加一個(gè)SAW濾波器，這就具有帶通效應，可讓所需的信號以極小的衰減進(jìn)入射頻裝置，同時(shí)使得干擾因素的衰減增加。一個(gè)433.92MHz SAW濾波器的典型帶通特性如圖1所示。

　　圖1. SAW濾波器的典型頻率響應

　　SAW濾波器提供的附加抑制不足以完全阻隔干擾，工程師應當考慮射頻裝置中間頻率的帶寬（IFBW），請參見(jiàn)圖2說(shuō)明，并且考慮噪聲低于所需運作頻率200kHz左右，在這種情況下，366kHz的IFBW在角頻率下僅僅可使干擾衰減10dB，相反地，當使用25kHz IFBW時(shí)，干擾將會(huì )衰減56dB，如圖5所示。

　　圖 2. ATA5830器件在433.92MHz、IFBW = 366kHz下的阻隔特性

　　圖3. ATA5830器件在 433.92MHz、IFBW = 25kHz下的阻隔特性

　　過(guò)去，IFBW是由IC設計所固定的，然而，高性能RF器件，比如Atmel? ATA5830N和ATA5780N，可以通過(guò)使用一個(gè)EEPROM-based配置表來(lái)調節IFBW，用戶(hù)可配置IFBW范圍為25kHz至366kHz，并為工程師提供26種不同的IFBW設置。在優(yōu)化過(guò)程中，工程師應當確保所選擇的IFBW保持足夠寬的范圍，以便適應內部參考頻率的調制和容差帶來(lái)的接收器和發(fā)射器RF頻率的變化。來(lái)自意向幅射器（例如發(fā)射器）的RF信號包含了由于初始容差、溫度和老化造成的載波頻率錯誤項。除了接收器和發(fā)射器的晶體頻率容差的最差情形堆疊，選擇最小IFBW還必需考慮以合適的波特率傳輸RF數據包和進(jìn)行調制所需的RF頻譜帶寬。

　　帶內干擾

　　在所需工作頻率范圍內的有害RF信號必需不同地處理，這是因為不可能在極強的干擾源和意向RF數據包之間進(jìn)行區分。在這種情況下，冗余信息是緩減這個(gè)問(wèn)題的唯一方法。今天有兩種傳送冗余信息的方法a） 時(shí)域冗余或 b） 時(shí)域和頻域冗余