在無線通信系統中,基站發,移動站收時,稱為下行通信鏈路;移動站發,基站收的時,稱為上行通信鏈路,如下圖所示。這也很好理解哈。
但是做基站的和做移動站的同學,就可能會有一點點矛盾。比如說啊,假設我是做移動站的,接收對應的是下行,但是做基站的,接收就又對應上行。不過,也無所謂啦,就只是個稱呼而已。
本文是參考文獻[1]寫的,所以假設收發機都是移動站鐘的收發機,也就是發射頻段對應于uplink,接收頻段對應于downlink.
通常,下行鏈路和上行鏈路的頻段帶寬是相等的,中間還有一個保護頻帶;而且頻段里,都被劃分成一個個的均勻信道。如下圖所示,其中Bu=Bd=Ba。上行鏈路和下行鏈路的信道是成對使用的,比如說,如果移動站發射機使用的上行信道是#CH1_u,那么下行信道#CH1_d就自動分配給移動站的接收機。任意信道對的頻率間隔是固定的,即Ba+Bs。
超外差架構中,一項操作,就是進行頻率規劃,文獻[1]中也提到說,即使發射機和接收機只有一個IF模塊,這也是一項繁瑣的任務。
以前,我接觸到的收發機設計,是基于TDD的設計,所以頻率規劃要相對簡單。在課程(來看看,你需不需要這門課程吧(已確定開班))里,也是在這個TDD的設定下,講解接收機的設計。
TDD架構下,有啥好處呢,就是接收機和發射機是時分工作的,接收機工作的時候,發射機不工作;發射機工作的時候,接收機不工作。所以這個時候,設計接收機基本上就是設計接收機本身,是不需要考慮發射機什么事的。
但是,在FDD架構下,頻率規劃就要復雜的多。在一個全雙工系統中,接收機和發射機同時工作,所以兩邊的信號,諧波以及混頻產物都要考慮進來。
假設,超外差架構如下圖所示,接收機和發射機都只有一個IF模塊.
一個全雙工移動站收發機選擇中頻的基本準則,基本如下:
(1) 如果接收機和發射機共用一個LO本振,如上面架構所示,那么先確定接收機的中頻。為啥呢?因為接收機中頻部分,會需要一個IF SAW。一般來說,當中心頻率降低時,濾波器更有可能獲得良好的性能,所以先選接收機中頻,看看能不能整一個頻率相對低點的中頻。然后發射機的中頻,再由接收機的中頻來確定。發射機中頻和接收機中頻之間的關系為:
這個準則沒有講具體的中頻要求,只是說能低的話,盡量低。然后因為收發共用LO,所以接收機的中頻和發射機的中頻有一個關系。
(2) 為了防止接收機發生潛在的帶內阻塞,接收機的中頻需要滿足下面的不等式,即:
為什么會有這樣一個要求呢,其實是基于以下的考慮。舉個例子,假設中頻不滿足上面的等式,即:
再具體一點,如果選擇下面的中頻值,如下圖所示:
假設一個移動站,發射機用的信道是△FT_A,接收機用的對應信道是△FR_A。此時,如果在信道△FR_B中出現一個干擾信號或者其他基站的下行信號,這個下行信號在預選濾波器帶內,所以無法濾除。而干擾信號與發射泄露信號的頻率差,即等于接收機的中頻,所以會影響有用中頻信號的質量。
而且,這種阻塞問題,當中頻
這個準則,也沒法幫忙確定最終的中頻頻率,但是,確定完的中頻頻率需要滿足這個要求。
(3)IF/2雜散。即如果干擾信號的頻率,與UHF LO頻率有IF/2的偏移量的話,即F=FLO+IF/2,因為混頻器有2*RF-2FLO的高階雜散,所以會影響有用中頻信號的質量。
為了抑制可能的IF/2干擾,接收機的中頻頻率需要滿足下式。
這個準則,主要就是說,這個IF/2雜散要盡量遠離預選濾波器的通帶,讓預選濾波器直接濾除。那我覺得除了這個IF/2雜散,其實IF/n階雜散都有這個痛點,不過好在混頻器的高階雜散是越來越小的。這個準則,也是沒法幫忙確定最終的中頻頻率,但是確定完的中頻頻率所對應的IF/2雜散,需要能被預選濾波器濾除。這個準則,和發射無關,也就是說,TDD模式下的中頻,也需要滿足這個要求。
(4) 在多頻段收發機中,工作在不同頻段的收發機,可能使用同一個IF并且共用同一個IF SAW。在這種情況下,接收機的中頻選擇,應該是基于最寬的那個頻段來規劃。
(5) 發射機的中頻信號,與發射信號或者本振信號也有可能會有混頻產物,要避免這個混頻產物落在其他協議工作的頻段中。如下面例子所示,如果有兩個頻段同時工作時,就要
(6) 在多頻段收發機中,可能會出現只使用一個UHF VCO和工作于過個頻段的分頻器來實現多路的本振。這個時候,考慮中頻的時候,還需要考慮VCO的帶寬。
看到這,真心覺得,在FDD模式下,如果又有多個頻段的話,然后又是使用超外差架構的話,中頻選擇真的是很復雜,要考慮的因素實在是太多了。
如果有號友,做過FDD模式下,或者FDD模式下兼多頻段工作的收發機的設計的話,能不能加微信一起交流討論下?
審核編輯:湯梓紅
-
無線通信
+關注
關注
58文章
4587瀏覽量
143643 -
通信系統
+關注
關注
6文章
1196瀏覽量
53380 -
收發機
+關注
關注
0文章
63瀏覽量
10194 -
超外差
+關注
關注
1文章
12瀏覽量
9801 -
FDD
+關注
關注
1文章
118瀏覽量
36584
原文標題:FDD模式,多頻段下的超外差架構的中頻選擇,會讓人自閉~
文章出處:【微信號:加油射頻工程師,微信公眾號:加油射頻工程師】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論