VHF/UHF波段接收機動態(tài)范圍問題研究

4 仿真優(yōu)化及分析
4．1 仿真模型建立
為了同時滿足數(shù)字機頂盒穩(wěn)定工作和良好的瞬時動態(tài)范圍波動變化要求，優(yōu)化仿真模型，采用較大增益步長的RFAGC電路，對天線接收到的信號進行第一次范圍壓縮，并使數(shù)字機頂盒穩(wěn)定工作；通過中頻輸出端的IF AGC電路進行第二次范圍壓縮，緩解由RF AGC步長過大而導致數(shù)字機頂盒設備瞬時動態(tài)范圍波動的問題?；诖讼敕ǎ⒄照{(diào)諧器的內(nèi)部結構(圖1)設計新仿真模型，如圖4所示。

根據(jù)低噪聲放大器(LNA)和各波段RF AGC電路的增益調(diào)節(jié)，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，其總的信號動態(tài)范圍是-70～-23 dBm，壓縮了63 dB，增益控制范圍不變。同時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(diào)節(jié)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，進一步調(diào)整MAF的增益：由上述仿真得出的平均結果G3=-8 dB調(diào)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(diào)整后的RF AGC參數(shù)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(diào)節(jié)范圍不變。由于RF AGC電路的增益調(diào)節(jié)，使得輸入IF AGC電路的信號范圍相對較小，因此IF AGC電路的增益步長可以較短，此處設IF AGC電路的增益調(diào)節(jié)步長GSIF=3 dB。同時，由于IFAGC電路處于RFAF的后端，其噪聲系數(shù)對RFAF的噪聲系數(shù)影響也較小，可設IF AGC電路的最小噪聲系數(shù)NFIF=4dB。
4．2 仿真結果分析
通過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(xiàn)，由于調(diào)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(tǒng)的增益起控點降低，但對系統(tǒng)的影響不大；通過圖5b可以發(fā)現(xiàn)，在增益控制階段，經(jīng)過IF AGC器件的二次增益調(diào)節(jié)后，數(shù)字機頂盒的瞬時動態(tài)范圍變化曲線有了明顯的修正。

5 結論
在多射頻接收鏈路仿真模型中增加IF AGC器件，同時調(diào)整RF AGC器件的增益參數(shù)，可以保證在不影響調(diào)諧器模塊總增益的情況下，實現(xiàn)二次增益調(diào)節(jié)。通過上述優(yōu)化，RFAF既可以維持較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)，又可以減小由RF AGC電路引起的瞬時動態(tài)范圍的波動變化，使得仿真結果中的瞬時動態(tài)范圍變化曲線近似于線性。該研究結果有助于解決RFAF瞬時動態(tài)范圍波動問題，對實現(xiàn)多射頻鏈路數(shù)字中頻接收機大動態(tài)范圍穩(wěn)定接收提供了一個有效的解決方案。