RF系統(tǒng)設計需要考慮哪些因素

簡介

　　今天可以使用的高集成度先進射頻設計可讓工程師設計出性能水平超過以往的RF系統(tǒng)，阻隔、靈敏度、頻率控制和基帶處理領(lǐng)域的最新進展正在影響RF系統(tǒng)架構(gòu)設計，本文旨在探討某些參數(shù)特性，以及它們對系統(tǒng)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(diào)制所需RF數(shù)據(jù)包的能力。根據(jù)干擾與系統(tǒng)載波頻率的接近程度，可以分為幾類：a） 帶內(nèi)， b） 近帶和 c） 寬帶。采用不同的方法來減少各種類型干擾信號，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，同時仍然接收所需RF信號的能力。在初期選擇過程，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(shù)被忽略，而RF系統(tǒng)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。一個常用的方法是在接收器天線和RF前端之間添加一個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入射頻裝置，同時使得干擾因素的衰減增加。一個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），請參見圖2說明，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，干擾將會衰減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，可以通過使用一個EEPROM-based配置表來調(diào)節(jié)IFBW，用戶可配置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)化過程中，工程師應當確保所選擇的IFBW保持足夠?qū)挼姆秶?，以便適應內(nèi)部參考頻率的調(diào)制和容差帶來的接收器和發(fā)射器RF頻率的變化。來自意向幅射器（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(shù)據(jù)包和進行調(diào)制所需的RF頻譜帶寬。

　　帶內(nèi)干擾

　　在所需工作頻率范圍內(nèi)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(shù)據(jù)包之間進行區(qū)分。在這種情況下，冗余信息是緩減這個問題的唯一方法。今天有兩種傳送冗余信息的方法a） 時域冗余或 b） 時域和頻域冗余