失真影响射频设计中占上风

这是一个激动人心的时刻为消费者的无线设备,但它是一个具有挑战性的时间系统设计者必须设计、分析和验证所有的组件在那些无线设备互操作。

在无线设计,失真效果发挥重要作用在射频电路的性能,包括搅拌机、低噪声放大器和功率放大器(恢复)(PAs)和管理这些非线性效应是至关重要的。这些影响有重要影响射频(RF)电路的性能,包括功率放大器、低噪声放大器、混频器、本地振荡器/合成器,基带模拟处理、混合信号采样,基带时域处理。

“扭曲大致属于射频耦合/硬件模块之间的干扰,多个类非线性的包括共存与其他射频设备操作,在独立的动态范围,信道衰落,和共存的操作,第一和第三阶inter-modulations和拦截点在共存,峰值平均功率比(地表铺面),载波泄漏,同相正交相位(智商)失衡,频率漂移,时间校准,电源噪声、温度效应,”Eric Ruetz说的工程总监突触的设计。“扭曲清单,导致误差向量幅度(维生素)退化,FCC面具合规失败和排放合规失败。这些影响也可能导致退化的信号噪声比(信噪比)接收链影响数据的解调的基带。”

Nebabie Kebebew,高级产品营销经理定制的模拟产品在节奏、解释扭曲的方式体现在日常活动时手机,例如,突然沉默。“如果你的设计有扭曲最终的意思是,你不会听你说话的人。你基本上失去实际的信号传输和你没有听到另一边的人,反之亦然。”

有很多方法来分析这种失真也试着改正它,她说。“过去,电路设计师会做一个试错的方法,但我们已经走过了漫长的道路,现在射频设计师专门为一个射频当我们谈论失真类型的设计,一些组件的我们指的是低噪声放大器或混频器。现在,在这种情况下他们做的是运行仿真找出扭曲的潜在来源。但更重要的是,他们一旦发现有变形,发现是由什么原因导致的。如果你不找到哪一部分你的电路造成你还会通过尝试和错误。”

经理帕斯卡Bolcato模拟/射频仿真组的导师图形,同意并进一步解释说,需要描述变形是一个在电路的输出信号的频谱特征。“那这个输出频谱可以使用不同的方法获得。第一个可能是一个瞬态分析和傅里叶变换之后,但这可能是最坏的,因为它不是非常有效,不是很准确。后,您可以直接使用稳态分析计算稳态信号,信号的频谱在电路的输出”。

有两种方法来计算稳定状态。一个是在频域称为“谐波平衡”,而另一种是在时域的拍摄方法。

“谐波平衡直接计算信号在频域和可能更准确和提供更好的分辨率和动态,“Bolcato说。“这就是为什么我认为应该首选谐波平衡特征失真。现在,利用稳态分析可以直接计算总谐波失真,或拦截点标准数据描述变形当输入信号是一个纯粹的基调。”

这种技术适用于简单的调制方案或模拟调制方案,但对现代调制方案,处理数字调制时,例如,在现代无线电路,如3 g或4 g使用CDMA的电路,HPSK或OFDM数字调制,稳态可能过于简单描述变形。

在这种情况下,我们能做的就是使用调制技术稳态或信封瞬态模拟,Bolcato指出。”,这些技术,这是一个混合时间和频率分析…它可以处理数字调制信号,我们可以描述电路和特征失真电路的电路刺激相应的现实生活条件和数据描述变形没有更多的拦截点和总谐波失真。我们使用我们称之为NPR(噪声功率比)或ACPR(相邻信道功率比)。这些是主要的测量来形容扭曲当我们处理现代数字调节。”

同时,这是一个很难解决以及模型,指出Navraj Nandra,高级营销主任DesignWare模拟和MSIP Synopsys对此解决方案组。“工具做一个很好的工作,但是它很复杂,因为你正在处理在空中的电波,这需要一些非常复杂的建模”。

工程组是做更多的rf型集成到出类拔萃,他们也集成IP块之类的东西,他说。而且,问题出现的IP是否将作为侵略者的敏感射频模块或一个受害者?

而不是看低失真的问题设计为射频模拟电路,或技巧来测量失真,它应该从完整的系统的角度来看,Nandra说。“即使输入拦截点(IIP)每个模拟块不能改进,可以减少其系统级效果如果少使用这些块。一个典型的射频链(例如:RX)包括低噪声放大器(恢复),混频器、过滤器和其他放大器级联。失真损害乘以增益整个链。如果射频链简化通过移除一个或所有搅拌机,放大器和/或过滤器,然后级联效应降低,整个IIP改善。系统实现digital-IF解调和/或全波段转换步骤在这个方向上,通过移动数字/模拟界面靠近天线。他们通过ADC (DAC)的可用性,支持有效的每一个采样率和能够转换为高频信号准确。”

进一步,在ADC和DAC的情况下,变形也是一个重要的因素,但拦截点的概念意义,因为ADC和DAC的机制产生畸变不直接依赖的信号功率,他说。概念,如SFDR双音互调,多频电力配给用来描述这些现象。

减少失真
减小失真的挑战开始需求的低功耗系统,减少死收音机芯片的大小。在系统层面上,许多技术使用反馈机制,测量从射频和基带算法结合信息。使用射频电路的技术工作,基于数字信号处理的数字射频系统创建非线性的逆操作和扭曲,这是普遍称为数字pre-distortions。在系统芯片,需要隔离,信号完整性、稳定运行温度范围内,电源噪声也扮演了一定的角色,”Ruetz指出。

简单地说,失真是由于电路non-idealities必须减少,因为完全没有办法删除它们。“是正确的变形趋势不是通过改变射频电路的模拟部分,但治疗的原因与软件或数字部分,将是一个射频部分和数字部分之间的反馈回路,所以数字部分将正确的RF模块以减少这些扭曲和non-idealities。这就是为什么重要的是不要仅仅只有模拟射频部分,描述失真,而且还包含射频模拟完整的反馈回路部分,模拟部分和数字部分,所有这些之间的反馈回路。那么重要的是能够模拟射频模拟和数字一起”Bolcato总结道。