RF emitiranje

Priroda i značaj uobičajenih RF indikatora

  • Rx Sensitivity (osjetljivost prijema) Prijem
  • osjetljivost, koja bi trebala biti jedan od najosnovnijih pojmova, karakterizira minimalnu snagu signala koju prijamnik može prepoznati bez prekoračenja određene stope pogreške u bitovima. Ovdje spomenuta stopa pogrešaka bita opći je pojam koji slijedi definiciju ere CS (Circuit Switching). U većini slučajeva, BER (stopa pogreške u bitovima) ili PER (stopa pogreške paketa) koristit će se za ispitivanje osjetljivosti. U LTE eri, jednostavno koristite propusnost Ona je definirana količinom propusnosti – jer LTE uopće nema govorni kanal s komutiranim krugom, ali ovo je također prava evolucija, jer po prvi put više ne koristimo npr. 12.2 kbps RMC (referentni mjerni kanal, zapravo predstavlja brzinu od 12.2 kbps. Osjetljivost se mjeri u odnosu na "standardizirane alternative" kao što su govorni kodeci u Internetu stvari, ali definirana u smislu propusnosti koju korisnici mogu stvarno iskusiti.
  • SNR (omjer signal-šum)
  • Kada govorimo o osjetljivosti, često se pozivamo na SNR (omjer signala i šuma, općenito govorimo o omjeru signala i šuma demodulacije prijemnika). Definiramo omjer signala i šuma demodulacije onako kako demodulator može Prag omjera signala i šuma demodulacije (netko će vam često postavljati pitanja tijekom intervjua, dati vam niz NF, Gain, a zatim vam reći demodulaciju prag i tražimo da pomaknete osjetljivost). Dakle, odakle dolaze S i N?
  • S je signalni signal ili korisni signal; N je šum Šum, koji se općenito odnosi na sve signale bez korisnih informacija. Korisni signal uglavnom emitira odašiljač komunikacijskog sustava, a izvori šuma su vrlo veliki. Najtipičniji je poznati -174dBm/Hz – prirodni prag buke. Imajte na umu da je to veličina koja nema nikakve veze s vrstom komunikacijskog sustava, u određenom smislu izračunava se iz termodinamike (tako da je povezana s temperaturom); Još jedna stvar koju treba napomenuti je da je to zapravo gustoća snage buke (pa ima dimenziju dBm/Hz), koliko propusnosti primamo signale, kolika će buka propusnosti biti prihvaćena – tako da se konačna snaga buke dobiva integracijom gustoća snage šuma preko širine pojasa.
  • TxPower (snaga prijenosa)
  • Važnost snage odašiljanja je u tome što signal iz odašiljača mora proći kroz svemirski fading prije nego što stigne do prijamnika, tako da veća snaga odašiljanja znači veću komunikacijsku udaljenost. Dakle, trebamo li obratiti pozornost na SNR u našem prijenosnom signalu? Na primjer, ako je SNR našeg emitiranog signala loš, je li SNR signala koji dolazi do prijemnika također loš? Ovo uključuje upravo spomenuti koncept, prirodni nivo buke. Pretpostavljamo da prostorni feding ima isti učinak i na signal i na šum (zapravo, nije, signal se može oduprijeti fedingu kroz kodiranje, ali šum ne može) i radi kao prigušivač, tada pretpostavljamo da je prostorni fading - 200dB, a propusnost odaslanog signala je 1Hz, snaga 50dBm, omjer signal/šum 50dB, koliki je SNR signala koji prima prijemnik? Snaga signala koju prima prijemnik je 50-200=-150Bm (propusnost 1Hz), a šum odašiljača 50-50=0dBm blijedi kroz prostor, a snaga koja dopire do prijemnika je 0-200=-200dBm (propusnost 1Hz)? U ovom trenutku, ovaj dio buke je već "potopljen" ispod prirodnog praga buke od -174dBm/Hz. U ovom trenutku, samo trebamo uzeti u obzir "osnovnu komponentu" od -174dBm/Hz kako bismo izračunali buku na ulazu u prijemnik. the
    To vrijedi u većini slučajeva komunikacijskih sustava.
  • ACLR/ACPR
  • Stavili smo ove stavke zajedno jer predstavljaju dio "šuma odašiljača", ali ti šumovi nisu u kanalu prijenosa, već dijelu odašiljača koji curi u susjedni kanal, što se zajednički može nazvati "Propuštanje susjednog kanala ”.
  • Među njima, ACLR i ACPR (zapravo ista stvar, ali jedan se poziva u testu terminala, a drugi u testu bazne stanice), oba su nazvana po "Susjedni kanal". smetnje od drugih uređaja. Imaju jednu zajedničku stvar, izračun snage interferencijskog signala također se temelji na propusnosti kanala. Ova metoda mjerenja pokazuje da je svrha dizajna ovog indikatora uzeti u obzir signal koji propušta odašiljač i ometati prijemnik opreme istog ili sličnog standarda – signal smetnje pada u pojas prijemnika u istom načinu rada frekvencije i propusnosti , Formirajte istu frekvenciju smetnje za signal koji prima prijemnik. U LTE-u postoje dvije postavke za ACLR testiranje, EUTRA i UTRA. Prvi opisuje smetnje LTE sustava prema LTE sustavu, a drugi razmatra smetnje LTE sustava prema UMTS sustavu. Dakle, možemo vidjeti da je širina pojasa mjerenja EUTRAACLR-a zauzeta širina pojasa LTE RB, a širina pojasa mjerenja UTRA ACLR-a je zauzeta širina pojasa UMTS signala (3.84MHz za FDD sustav, 1.28MHz za TDD sustav). Drugim riječima, ACLR/ACPR opisuje neku vrstu "peer-to-peer" smetnje: smetnje istog ili sličnog komunikacijskog sustava curenjem odaslanog signala. Ova definicija ima vrlo važno praktično značenje. U stvarnoj mreži signali iz susjednih ćelija iste ćelije i obližnjih ćelija često cure. Stoga je proces mrežnog planiranja i optimizacije mreže zapravo proces maksimiziranja kapaciteta i minimiziranja smetnji. Propuštanje susjednih ćelija samog sustava tipično je za susjedne ćelije. iz drugog smjera sustava, mobilni telefoni korisnika u prepunim gužvama također mogu postati izvor međusobnih smetnji. Slično tome, u evoluciji komunikacijskog sustava cilj je uvijek bio „glatka tranzicija“, odnosno nadogradnja i transformacija postojeće mreže u mrežu sljedeće generacije. Tada koegzistencija dvije ili čak tri generacije sustava treba uzeti u obzir interferenciju između različitih sustava. Uvođenje UTRA-e od strane LTE-a ima za cilj uzeti u obzir radiofrekvencijske smetnje LTE-a prema sustavu prethodne generacije u slučaju koegzistencije s UMTS-om.
  • Spektar modulacije/
  • Preklopni spektar Vraćajući se na GSM sustav, Modulacijski spektar (modulacijski spektar) i Preklopni spektar (preklopni spektar, poznat i kao preklopni spektar, zbog različitih prijevoda za uvezene proizvode) također igraju sličnu ulogu u curenju susjednog kanala. Razlika je u tome što njihova propusnost mjerenja nije zauzeta širina pojasa GSM signala. Sa stajališta definicije, može se smatrati da modulacijski spektar služi za mjerenje interferencije između sinkronih sustava, a preklopni spektar za mjerenje interferencije između nesinkronih sustava (zapravo, ako signal nije zatvoren, preklopni spektar će definitivno utopiti modulacijski spektar). Ovo uključuje još jedan koncept: u GSM sustavu ćelije nisu sinkronizirane, iako koristi TDMA; za razliku od TD-SCDMA i naknadnog TD-LTE, ćelije su sinkronizirane (GPS antena u obliku letećeg tanjura ili lopte uvijek je okov kojeg se TDD sustav ne može riješiti). Budući da ćelije nisu sinkronizirane, curenje snage uzlaznog/silaznog ruba ćelije A može pasti u dio korisnog opterećenja ćelije B, tako da koristimo preklopni spektar za mjerenje interferencije odašiljača na susjedni kanal. u ovom stanju; dok je u cijelom 577us GSM-u u vremenskom intervalu, udio rastućeg/silaznog ruba ipak vrlo mali. Većinu vremena, dijelovi korisnog tereta dviju susjednih ćelija vremenski će se preklapati. U ovom slučaju, smetnje odašiljača susjednom kanalu mogu se procijeniti prema modulacijskom spektru.
  • SEM (maska ​​spektralne emisije)
  • Kada govorimo o SEM-u, prvo moramo napomenuti da je to "in-band indikator", koji se razlikuje od lažne emisije. Ovo posljednje uključuje SEM u širem smislu, ali fokus je zapravo na curenju spektra izvan radnog frekvencijskog pojasa odašiljača. , a njegovo uvođenje je više iz perspektive EMC-a (elektromagnetske kompatibilnosti). SEM pruža "predložak spektra", a zatim pri mjerenju curenja spektra unutar pojasa odašiljača, provjerite postoje li točke koje prelaze granicu predloška. Može se reći da je to povezano s ACLR-om, ali nije isto: ACLR uzima u obzir prosječnu snagu koja je procurila u susjedni kanal, pa koristi širinu pojasa kanala kao širinu pojasa mjerenja, što odražava "pod buke" odašiljača u susjednom kanalu; Ono što SEM odražava je hvatanje prekoračene standardne točke u susjednom frekvencijskom pojasu s malom širinom pojasa mjerenja (često 100 kHz do 1 MHz), što odražava "lažnu emisiju temeljenu na dnu buke". Ako skenirate SEM analizatorom spektra, možete vidjeti da su lažne točke na susjednim kanalima općenito veće od prosječnog ACLR-a, pa ako sam ACLR indeks nema marginu, SEM će lako premašiti standard. S druge strane, SEM koji premašuje standard ne znači nužno da je ACLR loš. Uobičajena pojava je da su LO spurovi ili određeni sat i komponenta LO modulacije (često s uskom širinom pojasa, slično frekvenciji točke) serijski umetnuti u vezu odašiljača. U ovom trenutku, čak i ako je ACLR u redu, SEM također može biti iznad oznake.
  • EVM (vektor pogreške)
  • Prije svega, EVM je vektorska vrijednost, što znači da ima amplitudu i kut. Mjeri "grešku između stvarnog signala i idealnog signala". Ova mjera može učinkovito izraziti "kvalitetu" odaslanog signala - udaljenost točke od stvarnog signala. Što je idealni signal udaljeniji, veća je pogreška i veći je modul EVM. U (1) smo objasnili zašto omjer signal/šum odaslanog signala nije toliko bitan. Postoje dva razloga: prvi je taj što je SNR odaslanog signala često puno veći od SNR-a potrebnog za demodulaciju prijemnika; drugi je da izračunamo. Osjetljivost prijemnika odnosi se na najlošiju situaciju prijamnika, to jest, nakon velikog prostornog fedinga, šum odašiljača je već potopljen ispod prirodnog nivoa šuma, a korisni signal je također prigušen blizu demodulacijski prag prijemnika. Međutim, u nekim slučajevima treba uzeti u obzir "inherentni omjer signala i šuma" odašiljača, kao što je bežična komunikacija kratkog dometa, obično serija 802.11. Kada je serija 802.11 evoluirala u 802.11ac, uvedena je 256QAM modulacija. Za prijamnik, čak i ako se prostorno slabljenje ne uzme u obzir, potreban je visok omjer signala i šuma samo za demoduliranje takvog signala kvadraturne modulacije visokog reda. Što je lošiji EVM, lošiji je SNR i teže ga je demodulirati. Inženjeri koji rade na 802.11 sustavima često koriste EVM za mjerenje Tx linearnosti; dok inženjeri koji rade na 3GPP sustavima vole koristiti ACLR/ACPR/Spectrum za mjerenje izvedbe Tx linearnosti. Od samog početka, 3GPP je evolucijski put mobilne komunikacije. Od samog početka mora obratiti pozornost na smetnje susjednog kanala i alternativnog kanala (susjedni kanal, alternativni kanal). Drugim riječima, smetnje su prepreka broj jedan koja utječe na brzinu mobilne komunikacije, tako da 3GPP uvijek ima za cilj "minimiziranje smetnji" u procesu evolucije: frekvencijsko skakanje u GSM eri, širenje spektra u UMTS eri, LTE eri To je istina za uvođenje pojma RB. Sustav 802.11 je evolucija fiksnog bežičnog pristupa. Temelji se na duhu TCP/IP protokola, s ciljem "posluživanja najbolje moguće usluge". U 802.11, vremenska podjela ili frekvencijsko skakanje često se koriste za postizanje koegzistencije više korisnika. Mrežni raspored je fleksibilniji (uostalom, to je uglavnom lokalna mreža), a širina kanala također je fleksibilna i promjenjiva. Općenito nije osjetljiv (ili bolje rečeno tolerantan) na smetnje. Laički rečeno, podrijetlo mobilne komunikacije je obavljanje telefonskih poziva, a korisnici koji ne mogu dobiti telefon otići će u telekom ured kako bi napravili probleme; porijeklo 802.11 je lokalna mreža, a mreža nije dobra. ispravljanje grešaka i ponovni prijenos). Ovo određuje da 3GPP serija mora koristiti izvedbu "regeneracije spektra" kao što je ACLR/ACPR kao indeks, dok se serija 802.11 može prilagoditi mrežnom okruženju žrtvujući brzinu. Konkretno, "žrtvovanje brzine za prilagodbu mrežnom okruženju" odnosi se na korištenje različitih redoslijeda modulacije u seriji 802.11 za rješavanje uvjeta širenja: kada prijemnik ustanovi da je signal loš, odmah obavještava suprotni odašiljač kako bi smanjio red modulacije, i obrnuto Isto vrijedi. Kao što je ranije spomenuto, u 802.11 sustavu, SNR ima veliku korelaciju s EVM, a smanjenje EVM može poboljšati SNR u velikoj mjeri. Na ovaj način, imamo dva načina za poboljšanje performansi prijema: jedan je smanjiti redoslijed modulacije, čime se smanjuje demodulacijski prag; drugi je smanjiti EVM odašiljača, tako da se SNR signala poboljša.
  • 7.1, odnos između EVM i ACPR/ACLR
  • Teško je definirati kvantitativni odnos između EVM i ACPR/ACLR. Iz perspektive nelinearnosti pojačala, EVM i ACPR/ACLR trebali bi biti u pozitivnoj korelaciji: AM-AM i AM-PM izobličenje pojačala će povećati EVM, a također i ACPR/ACLR glavni izvor. Međutim, EVM i ACPR/ACLR nisu uvijek u pozitivnoj korelaciji. Ovdje možemo pronaći tipičan primjer: Clipping, koji se obično koristi u digitalnoj međufrekvenciji, odnosno peak clipping. Clipping je smanjenje omjera vršne vrijednosti prema prosjeku (PAR) odaslanog signala. Smanjenje vršne snage pomaže smanjiti ACPR/ACLR nakon prolaska kroz PA; ali Clipping će također oštetiti EVM, jer bilo da se radi o clippingu (prozoru) ili korištenju metode filtra, All će oštetiti valni oblik signala, čime se povećava EVM.
  • 7.2. Podrijetlo PAR
  • PAR (omjer vrha signala i prosjeka) obično se izražava statističkom funkcijom kao što je CCDF, a njegova krivulja predstavlja vrijednost snage (amplitude) signala i njegovu odgovarajuću vjerojatnost pojavljivanja. Na primjer, ako je prosječna snaga određenog signala 10dBm, a statistička vjerojatnost da njegova snaga premaši 15dBm iznosi 0.01%, možemo smatrati da je njegov PAR 5dB. PAR je važan faktor koji utječe na regeneraciju spektra odašiljača (kao što je ACLP/ACPR/modulacijski spektar) u modernim komunikacijskim sustavima. Vršna snaga gurnut će pojačalo u nelinearno područje uzrokujući izobličenje, a što je veća vršna snaga, veća je nelinearnost. U eri GSM-a, zbog uravnotežene ovojnice karakteristične za GMSK modulaciju, PAR=0, često ga guramo na P1dB kada projektiramo GSM pojačalo snage kako bismo dobili maksimalnu učinkovitost. Nakon uvođenja EDGE, 8PSK modulacija više nije uravnotežena omotnica, tako da često guramo prosječnu izlaznu snagu pojačala snage na oko 3dB ispod P1dB, jer je PAR 8PSK signala 3.21dB. U eri UMTS-a, bez obzira na WCDMA ili CDMA, omjer vrha i prosjeka mnogo je veći nego kod EDGE-a. Razlog je korelacija signala u sustavu višestrukog pristupa s kodnom podjelom: kada se signali višestrukih kodnih kanala superponiraju u vremenskoj domeni, faza može biti ista, a snaga će u tom trenutku dostići vrhunac. Omjer vrha i prosjeka LTE-a izveden je iz burstness-a RB-a. OFDM modulacija temelji se na principu dijeljenja višekorisničkih/višeservisnih podataka u blokove u vremenskoj i frekvencijskoj domeni, tako da se velika snaga može pojaviti u određenom "vremenskom bloku". SC-FDMA se koristi za LTE uplink prijenos. Prvo, DFT se koristi za proširenje signala vremenske domene na frekvencijsku domenu, što je ekvivalentno "izglađivanju" praskavosti u vremenskoj domeni, čime se smanjuje PAR.
  • Sažetak indikatora smetnji
  • "Indeks smetnji" ovdje se odnosi na test osjetljivosti pod različitim smetnjama uz statičku osjetljivost prijemnika. Zapravo je zanimljivo proučavati podrijetlo ovih ispitnih zadataka. Naši uobičajeni indikatori smetnji uključuju Blokiranje, Desense, Selektivnost kanala itd.
  • 8.1, Blokiranje (blokiranje)
  • Blokiranje je zapravo vrlo stari RF indikator koji datira još iz ranih dana radara. Načelo je ubaciti veliki signal u prijemnik (obično LNA prvog stupnja najgore strada), tako da pojačalo uđe u nelinearno područje ili se čak zasiti. U to vrijeme, s jedne strane, pojačanje pojačala odjednom postaje manje, a s druge strane proizvodi izrazito jaku nelinearnost, tako da funkcija pojačanja korisnog signala ne može normalno raditi. Još jedno moguće blokiranje zapravo vrši AGC prijemnika: veliki signal ulazi u lanac prijemnika, a AGC prijemnika generira radnju za smanjenje pojačanja kako bi se osigurao dinamički raspon; ali u isto vrijeme, razina korisnog signala koji ulazi u prijemnik je vrlo niska, pojačanje je nedovoljno u ovom trenutku, a amplituda korisnog signala koji ulazi u demodulator je nedovoljna. Indikatori blokiranja dijele se na unutarpojasni i izvanpojasni, uglavnom zato što RF prednji kraj općenito ima filtar frekvencijskog pojasa, koji može spriječiti blokiranje izvanpojasnog signala. Međutim, bez obzira radi li se o unutarpojasnom ili izvanpojasnom signalu, signal blokiranja općenito je točkasta frekvencija bez modulacije. Zapravo, frekvencijski signali bez modulacije rijetki su u stvarnom svijetu. U inženjerstvu je samo pojednostavljeno da točkasta frekvencija (približno) zamijeni razne uskopojasne signale smetnji. Za rješavanje Blocking, to je uglavnom RF doprinos. Iskreno rečeno, radi se o poboljšanju IIP3 prijemnika i proširenju dinamičkog raspona. Za izvanpojasno blokiranje, stupanj potiskivanja filtra također je vrlo važan.
  • 8.2、Suzbijanje ujutro
  • AM Suppression je jedinstveni indikator GSM sustava. Iz opisa signal smetnje je TDMA signal sličan GSM signalu, koji je sinkroniziran s korisnim signalom i ima fiksno kašnjenje. Ovaj scenarij je simulacija signala susjednih ćelija u GSM sustavu. Iz perspektive da frekvencijski pomak signala smetnji mora biti veći od 6MHz (GSM propusnost je 200kHz), ovo je tipična konfiguracija signala susjedne ćelije. Stoga možemo misliti da je AM supresija odraz prijemnikove tolerancije na smetnje prema susjednim ćelijama u stvarnom radu GSM sustava. the
  • 8.2、Suzbijanje susjednog (alternativnog) kanala (selektivnost) 
  • Ovdje zajedno govorimo o "selektivnosti susjednog kanala". U staničnom sustavu, osim iste frekvencijske ćelije, također moramo uzeti u obzir susjedne frekvencijske ćelije. Razlog se može pronaći u indeksu odašiljača ACLR/ACPR/Modulation Spectrum o kojem smo prije raspravljali: jer će regeneracija spektra odašiljača biti jak signal koji pada na susjednu frekvenciju (općenito govoreći, što je dalji pomak frekvencije, niži je razina je, tako da je susjedni kanal općenito najviše pogođen), a ova vrsta regeneracije spektra zapravo je povezana s odaslanim signalom. To jest, prijemnik istog standarda može ovaj dio regeneriranog spektra pogrešno smatrati korisnim signalom i demodulirajte ga, takozvano svračije gnijezdo. Na primjer: ako su dvije susjedne ćelije A i B susjedne frekvencijske ćelije (takva se metoda umrežavanja općenito izbjegava, ovdje je samo ekstremni scenarij), kada terminal registriran na ćeliju A putuje do dva Na spoju kampusa, ali snaga signala dviju ćelija još nije dosegla prag primopredaje, tako da terminal i dalje održava vezu sa ćelijom A; ACPR odašiljača bazne stanice u ćeliji B je relativno visok, tako da postoji visoka ACPR komponenta u ćeliji B u prijemnom frekvencijskom pojasu terminala. Korisni signal ćelije A preklapa se u frekvenciji; budući da je terminal daleko od bazne stanice ćelije A u ovom trenutku, snaga korisnog signala koju prima ćelija A također je vrlo niska. U ovom trenutku, kada ACPR komponenta ćelije B uđe u prijemnik terminala, može izvorni korisni signal uzrokovati smetnje u istom kanalu. Ako obratimo pažnju na definiciju pomaka frekvencije selektivnosti susjednog kanala, pronaći ćemo razliku između susjednog i alternativnog, što odgovara prvom susjednom kanalu i drugom susjednom kanalu ACLR/ACPR. Može se vidjeti da je "curenje spektra odašiljača (regeneracija)" u komunikacijskom protokolu zapravo definirano kao par sa "selektivnošću susjednog kanala prijemnika".
  • 8.3、Suzbijanje zajedničkog kanala (selektivnost)
  • Ovaj opis se odnosi na apsolutnu interferenciju iste frekvencije i općenito se odnosi na uzorak interferencije između dvije ćelije iste frekvencije. Prema principu umrežavanja koji smo prije opisali, udaljenost između dviju ćelija s istom frekvencijom trebala bi biti što je moguće veća, no bez obzira na to koliko su daleko, signali će curiti jedni iz drugih, a razlika je samo u jačini. Za terminal, signali dvaju kampusa mogu se smatrati "ispravnim i korisnim signalima" (naravno, postoji skup specifikacija pristupa na sloju protokola kako bi se spriječio takav pogrešan pristup), te se mjeri je li prijemnik terminala može izbjeći “zapadni vjetar nadjačava istočni vjetar” “, ovisi o njegovoj selektivnosti iste frekvencije.
  • 8.4 Sažetak
  • Blokiranje je "veliki signal ometa slab signal", a RF i dalje ima prostora za manevriranje; dok su gornji pokazatelji kao što su potiskivanje AM-a, potiskivanje susjednog (ko/alternativnog) kanala (selektivnost) "mali signal interferira s velikim signalom", značenje čistog RF rada Nije puno, još uvijek ovisi o algoritmu fizičkog sloja. Single-tone Desense je jedinstveni pokazatelj CDMA sustava. Ima karakteristiku: jednotonski signal kao interferencijski signal je unutarpojasni signal i vrlo je blizak korisnom signalu. Na ovaj način, moguće je generirati dvije vrste signala koji spadaju u frekvencijsku domenu prijama: prvi je zbog faznog šuma blizu kraja LO, signal osnovnog pojasa formiran miješanjem LO i korisnog signala, i signal formiran miješanjem LO faznog šuma i interferencijskog signala. Oba će pasti unutar raspona filtra osnovnog pojasa prijemnika, prvi je koristan signal, a drugi je smetnja; drugi je zbog nelinearnosti u sustavu prijamnika, koristan signal (s određenom širinom pojasa, kao što je 1.2288MHz CDMA signal) Može intermodulirati sa signalom smetnje na nelinearnom uređaju, a intermodulacijski proizvod također može spadati u prijemnu frekvencijsku domenu i postati smetnja. Podrijetlo Single-tone desense je da je, kada je Sjeverna Amerika pokrenula CDMA sustav, koristio isti frekvencijski pojas kao izvorni analogni komunikacijski sustav AMPS, a dvije su mreže koegzistirale dugo vremena. Kao kasno pridošlica, CDMA sustav mora uzeti u obzir smetnje AMPS sustava prema sebi. U ovom trenutku, mislim na PHS, koji se zvao "ako se ne pomakneš, nećeš proći". Budući da je dugo vremena zauzimao frekvenciju od 1900~1920MHz, implementacija TD-SCDMA/TD-LTE B39 u Kini uvijek je bila u niskom rasponu od B39, 1880~1900MHz, sve dok se PHS ne povuče iz mreže. Objašnjenje blokiranja u udžbenicima je relativno jednostavno: veliki signali koji ulaze u pojačalo prijamnika čine da pojačalo uđe u nelinearno područje, a stvarni dobitak postaje manji (za korisne signale). Ali zbog toga je teško objasniti dva scenarija: Scenarij 1: Linearno pojačanje LNA pred-stupnja je 18dB. Kada se ubrizga veliki signal kako bi dosegao P1dB, pojačanje je 17dB; ako nisu uvedeni nikakvi drugi učinci (zadani LNA NF, itd. nisu se promijenile), onda je brojka buke cijelog sustava Zapravo, utjecaj je vrlo ograničen. Nije ništa drugo do to da nazivnik NF posljednjeg stupnja postaje manji kada se uključi u ukupni NF, što malo utječe na osjetljivost cijelog sustava. Scenarij 2: IIP3 LNA predstupnja je vrlo visok, tako da to ne utječe, ali utječe na blok pojačanja drugog stupnja (signal smetnje ga čini dosegnutim P1dB). U tom je slučaju utjecaj NF-a cijelog sustava još manji. Ovdje sam da bacim ciglu i iznesem svoje gledište: utjecaj Blokiranja može se podijeliti u dva dijela, jedan dio je da je dobitak koji se spominje u udžbeniku komprimiran, a drugi dio je zapravo da nakon pojačalo ulazi u nelinearno područje, korisni signal je izobličen u tom području. Ovo izobličenje može uključivati ​​dva dijela, jedan dio je regeneracija spektra (harmonijska komponenta) korisnog signala uzrokovana čistom nelinearnošću pojačala, a drugi dio je unakrsna modulacija malog signala moduliranog velikim signalom. (razumljivo) Stoga, također predlažemo drugu ideju: ako želimo pojednostaviti test blokiranja (3GPP zahtijeva frekvencijsko skeniranje, što je dugotrajno), možemo odabrati neke frekvencijske točke, koje imaju najveći utjecaj na izobličenje korisni signal kada se pojavi signal blokiranja. S intuitivnog gledišta, te frekvencijske točke mogu uključivati: f0/N i f0*N (f0 je korisna frekvencija signala, a N je prirodni broj). Prvi je zato što se N-ta harmonijska komponenta koju generira sam veliki signal u nelinearnom području samo superponira na frekvenciju korisnog signala f0 da bi stvorila izravnu interferenciju, a potonja se superponira na N-ti harmonik korisnog signala f0 i zatim utječe na izlaz signal f0 Valni oblik u vremenskoj domeni – objasniti: Prema Parsevalovom zakonu, valni oblik signala u vremenskoj domeni zapravo je zbroj signala osnovne frekvencije i svakog harmonika u frekvencijskoj domeni. Kada se snaga N-tog harmonika u frekvencijskoj domeni promijeni, odgovarajuća promjena u domeni je promjena ovojnice signala vremenske domene (dolazi do izobličenja).
  • Dinamički raspon, temperaturna kompenzacija i kontrola snage
  • Dinamički raspon, temperaturna kompenzacija i kontrola snage uglavnom su "nevidljive" metrike koje pokazuju svoj utjecaj samo kada se provode neki ekstremni testovi, ali same po sebi predstavljaju najdelikatnije dijelove RF dizajna.
  • 9.1. Dinamički raspon odašiljača
  • Dinamički raspon odašiljača karakteriziran je maksimalnom snagom odašiljanja i minimalnom snagom odašiljanja "bez oštećenja drugih pokazatelja odašiljanja". "Nema oštećenja na drugim pokazateljima prijenosa" čini se vrlo širokim. Ako pogledate glavni utjecaj, to se može shvatiti kao: linearnost odašiljača nije oštećena pri maksimalnoj snazi ​​prijenosa, a omjer signala i šuma izlaznog signala održava se pri minimalnoj snazi ​​prijenosa. Pri najvećoj snazi ​​prijenosa, izlaz odašiljača nastoji se približiti nelinearnom području svih razina aktivnih uređaja (osobito konačnog pojačala), a nelinearne performanse koje se često pojavljuju uključuju curenje spektra i regeneraciju (ACLR/ACPR/ SEM), greška modulacije (PhaseError/EVM). U ovom trenutku, najviše patnje je u osnovi linearnost odašiljača, i ovaj bi dio trebao biti lakši za razumijevanje. Pod minimalnom snagom odašiljanja, izlaz korisnog signala odašiljača je blizu razine buke odašiljača, pa čak postoji opasnost da bude "utopljen" u šum odašiljača. Ono što u ovom trenutku treba biti zajamčeno je omjer signala i šuma (SNR) izlaznog signala, drugim riječima, što je niža razina šuma odašiljača pri minimalnoj snazi ​​odašiljanja, to bolje. Došlo je do incidenta u laboratoriju: kada je inženjer testirao ACLR, otkrio je da je ACLR lošiji kada je snaga smanjena (normalno shvaćanje je da ACLR treba poboljšati kako se smanjuje izlazna snaga), a prva reakcija u to vrijeme bila je da nešto nije u redu s instrumentom. Ali rezultat testa je još uvijek isti za drugi instrument. Smjernice koje dajemo su testirati EVM pri niskoj izlaznoj snazi ​​i otkriti da su performanse EVM-a vrlo loše; procjenjujemo da donji šum na ulazu RF veze može biti vrlo visok, a odgovarajući SNR je očito vrlo loš, a glavna komponenta ACLR više nije spektralna regeneracija pojačala, već se šum osnovnog pojasa pojačava kroz lanac pojačala.
  • 9.2. Dinamički raspon prijemnika
  • Dinamički raspon prijemnika zapravo je povezan s dva pokazatelja koja smo spomenuli prije. Prva je referentna osjetljivost, a druga je prijemnik IIP3 (spominje se više puta kada govorimo o indikatorima smetnji). Referentna osjetljivost zapravo karakterizira minimalnu snagu signala koju prijamnik može prepoznati, tako da neću ulaziti u detalje ovdje. Uglavnom govorimo o maksimalnoj razini prijema prijemnika. Maksimalna razina prijema odnosi se na maksimalni signal koji prijemnik može primiti bez izobličenja. Do ovog izobličenja može doći u bilo kojem stupnju prijemnika, od LNA predstupnja do ADC prijemnika. Za prednji LNA, jedino što možemo učiniti je povećati IIP3 što je više moguće tako da može izdržati veću ulaznu snagu; za naknadne uređaje stupanj po stupanj, prijemnik koristi AGC (automatsku kontrolu pojačanja) kako bi osigurao da korisni signal padne na uređaj. Unesite unutar dinamičkog raspona. Jednostavno rečeno, postoji petlja negativne povratne sprege: detektirajte snagu primljenog signala (prenizak/previsok) – prilagodite pojačanje pojačala (pojačajte/smanjite) – izlazni signal pojačala kako biste osigurali da pada unutar ulaznog dinamičkog raspona sljedećeg stupnja uređaj. Ovdje govorimo o iznimci: prednji LNA većine prijemnika mobilnih telefona ima AGC funkciju. Ako pažljivo proučite njihove podatkovne tablice, otkrit ćete da prednji LNA nudi nekoliko sekcija s promjenjivim pojačanjem, a svaki dio s pojačanjem ima svoj odgovarajući. Općenito govoreći, što je pojačanje veće, to je niža vrijednost šuma. Ovo je pojednostavljeni dizajn, a njegova ideja dizajna je da je cilj RF lanca prijamnika zadržati korisni ulaz signala u ADC prijemnika unutar dinamičkog raspona i zadržati SNR iznad demodulacijskog praga (SNR nije kritičan Veći je bolje, ali "dovoljno je", što je pametno učiniti). Stoga, kada je ulazni signal velik, LNA predstupnja smanjuje pojačanje, gubi NF i povećava IIP3 u isto vrijeme; kada je ulazni signal mali, LNA predstupnja povećava pojačanje, smanjuje NF i smanjuje IIP3 u isto vrijeme.
  • 9.3. Temperaturna kompenzacija
  • Općenito govoreći, temperaturnu kompenzaciju radimo samo na transmiteru. Naravno, na performanse prijamnika također utječe temperatura: na visokim temperaturama, pojačanje veze prijemnika se smanjuje, a NF se povećava; pri niskim temperaturama pojačanje veze prijamnika raste, a NF opada. Međutim, zbog malih karakteristika signala prijemnika, i pojačanje i utjecaj NF-a su unutar raspona redundantnosti sustava. Temperaturna kompenzacija odašiljača također se može podijeliti u dva dijela: jedan dio je kompenzacija za točnost snage odaslanog signala, a drugi dio je kompenzacija za promjenu pojačanja odašiljača s temperaturom. Odašiljači u modernim komunikacijskim sustavima općenito provode kontrolu snage zatvorene petlje (osim za nešto "stariji" GSM sustav i Bluetooth sustav), tako da točnost snage odašiljača kalibriranog proizvodnim postupcima zapravo ovisi o točnosti petlje kontrole snage. Općenito govoreći, petlja za regulaciju snage je petlja slabog signala s visokom temperaturnom stabilnošću, tako da zahtjev za temperaturnom kompenzacijom nije visok, osim ako u petlji za regulaciju snage nema uređaja osjetljivih na temperaturu (kao što su pojačala). Češća je temperaturna kompenzacija pojačanja predajnika. Ova vrsta temperaturne kompenzacije ima dvije uobičajene svrhe: jedna je "vidljiva", obično za sustave bez kontrole snage zatvorene petlje (kao što su gore spomenuti GSM i Bluetooth), takvi sustavi obično ne zahtijevaju visoku točnost izlazne snage, stoga sustav može koristiti krivulju temperaturne kompenzacije (funkciju) za održavanje pojačanja RF veze unutar raspona, tako da kada je IQ snaga osnovnog pojasa fiksirana i temperatura se mijenja, izlazna RF snaga sustava također se može zadržati unutar određenog raspona; Jedan je "nevidljiv", obično u sustavu s kontrolom snage zatvorene petlje, iako je RF izlazna snaga priključka antene precizno kontrolirana kontrolom snage zatvorene petlje, ali trebamo održavati izlazni signal DAC-a unutar određenog raspona (najčešći primjer je potreba za digitalnom predistorcijom (DPD) prijenosnog sustava bazne stanice), tada moramo preciznije kontrolirati pojačanje cijele RF veze na određenu vrijednost – ovdje je svrha temperaturne kompenzacije. Sredstva temperaturne kompenzacije predajnika općenito uključuju varijabilne prigušivače ili varijabilna pojačala: u slučaju niske preciznosti u ranoj fazi i niske cijene zahtjeva za preciznošću, prigušivači temperaturne kompenzacije su češći; u slučaju zahtjeva veće preciznosti, rješenje Općenito: temperaturni senzor + digitalno kontrolirani prigušivač/pojačalo + proizvodna kalibracija.
  • 9.4 Kontrola snage odašiljača
  • Nakon razgovora o dinamičkom rasponu i temperaturnoj kompenzaciji, razgovarajmo o povezanom i vrlo važnom konceptu: kontroli snage. kontrola snage odašiljača nužna je funkcija u većini komunikacijskih sustava, kao što su ILPC, OLPC i CLPC, koji su uobičajeni u 3GPP, moraju se testirati u RF dizajnu, često imaju problema, a razlozi su vrlo komplicirani. Razgovarajmo prvo o značenju kontrole snage odašiljača. Sve svrhe kontrole snage odašiljača uključuju dvije točke: kontrolu potrošnje energije i suzbijanje smetnji. Razgovarajmo prvo o kontroli potrošnje energije: U mobilnoj komunikaciji, s obzirom na udaljenost između dva kraja i razinu smetnji, odašiljač treba samo održavati snagu signala koja je "dovoljna da prijamnik druge strane točno demodulira" ; Ako je nizak, kvaliteta komunikacije bit će oštećena, a ako je previsok, prazna potrošnja energije bit će besmislena. To posebno vrijedi za terminale s baterijskim napajanjem kao što su mobilni telefoni, gdje svaki miliamper struje treba mjeriti u novčićima. Suzbijanje smetnji je napredniji zahtjev. U CDMA sustavu, budući da različiti korisnici dijele istu nosivu frekvenciju (koju razlikuju ortogonalni korisnički kodovi), u signalu koji stiže do prijamnika, signal bilo kojeg korisnika pokriven je na istoj frekvenciji za druge korisnike Ako je snaga signala svakog korisnika visoka ili niska, tada će korisnik velike snage nadjačati signal korisnika male snage; stoga, CDMA sustav usvaja metodu kontrole snage. Za snagu različitih korisnika koja dolazi do prijemnika (mi to zovemo snaga zračnog sučelja, koja se naziva snaga zračnog sučelja), i šalje naredbu za kontrolu snage svakom terminalu, i na kraju čini snagu zračnog sučelja svakog korisnika isti. Ova vrsta kontrole snage ima dvije karakteristike: prva je da je točnost kontrole snage vrlo visoka (tolerancija na smetnje je vrlo niska), a druga je da je ciklus kontrole snage vrlo kratak (kanal se može brzo mijenjati). U LTE sustavu, uplink kontrola snage također ima funkciju suzbijanja smetnji. Budući da LTE uzlazna veza koristi SC-FDMA, više korisnika također dijeli frekvenciju nosača i ometaju jedni druge, tako da je također potrebna ista snaga zračnog sučelja. GSM sustav također ima kontrolu snage. U GSM-u koristimo "razinu snage" za predstavljanje veličine koraka kontrole snage, a svaka razina je 1dB. Može se vidjeti da je kontrola snage GSM-a relativno gruba. sustav s ograničenim smetnjama Ovdje je povezan koncept: sustav s ograničenim smetnjama. CDMA sustav je tipičan sustav s ograničenom interferencijom. Teoretski govoreći, ako je svaki korisnički kod potpuno ortogonalan i može se u potpunosti razlikovati interleavingom i deinterleavingom, tada kapacitet CDMA sustava zapravo može biti neograničen, jer može u potpunosti koristiti frekvencijski resurs na ograničenom frekvencijskom resursu. Sloj po sloj prošireni korisnički kodovi razlikuju beskonačno mnogo korisnika. Ali zapravo, budući da korisnički kodovi ne mogu biti potpuno ortogonalni, tijekom demodulacije višekorisničkog signala neizbježno se pojavljuje šum. Što je više korisnika, to će šum biti veći, sve dok šum ne prijeđe demodulacijski prag. Drugim riječima, kapacitet CDMA sustava ograničen je smetnjama (šumom). GSM sustav nije sustav ograničen smetnjama, to je sustav ograničen vremenskom domenom i frekvencijskom domenom, njegov kapacitet ograničen je frekvencijom (200 kHz frekvencija nositelja) i resursima vremenske domene (8 TDMA može se dijeliti na svakom nositelju korisnik frekvencije).
  • 9.5 Kontrola snage odašiljača i RF indeks odašiljača
  • Nakon razgovora o kontroli snage odašiljača, raspravimo čimbenike koji mogu utjecati na kontrolu snage odašiljača u RF dizajnu (vjerujem da su se mnogi kolege susreli s depresivnom scenom da test kontrole snage zatvorene petlje nije uspio). Za RF, ako je dizajn petlje detekcije snage (povratne veze) ispravan, tada ne možemo puno učiniti za kontrolu snage odašiljača u zatvorenoj petlji (većinu posla obavlja algoritam protokola fizičkog sloja) , najvažnija je spljoštenost unutar pojasa odašiljača. Budući da se kalibracija odašiljača zapravo izvodi samo na ograničenom broju frekvencijskih točaka, posebno u proizvodnom testiranju, što manje frekvencijskih točaka treba napraviti, to bolje. Međutim, u stvarnim scenarijima rada, sasvim je moguće da odašiljač radi na bilo kojem nositelju u frekvencijskom pojasu. U tipičnoj proizvodnoj kalibraciji, kalibrirat ćemo točke visoke, srednje i niske frekvencije odašiljača, što znači da je snaga prijenosa točaka visoke, srednje i niske frekvencije točna, tako da je kontrola snage zatvorene petlje također ispravna na kalibrirane frekvencijske točke. Međutim, ako snaga prijenosa odašiljača nije jednaka u cijelom frekvencijskom pojasu, snaga prijenosa nekih frekvencijskih točaka uvelike odstupa od kalibracijske frekvencijske točke, tako da će kontrola snage zatvorene petlje s kalibracijskom frekvencijskom točkom kao referencom također pojavljuju se relativno velike u tim frekvencijskim točkama Greške ili čak pogreške.

Povezivati ​​se Pošta