Наименование Артикул Цена Скидка К-во Стоимость
{$description} {$articul} {$price} {$sum} 1
Всего: ${quantity} ${sum}
Корзина заказов:
Ваша корзина пуста



10. Влияние отдельных блоков на стоимость радиосистемы

на главную Статьи ЧАО «Рокс» 10. Влияние отдельных блоков на стоимость радиосистемы

10. Влияние отдельных блоков на стоимость радиосистемы

Есть три главных блока, определяющих стоимость радиосистемы: синтезатор частот, усилитель мощности и фильтр.

10.1. Синтезатор частот

Синтезатор частот генерирует сигнал гетеродина, который предназначен для смешивания с входящим сигналом РЧ для получения низкочастотного сигнала, который может быть оцифрован и обработан микросхемой основной полосы. Спецификации WiMAX требуют применения высококачественного синтезатора. Блок синтезатора частот занимает большую часть площади кристалла радиочастотной микросхемы и является наиболее дорогостоящим ее компонентом. Интегральная плотность мощности фазового шума должна не превышать среднеквадратичное значение 1 град. при интегрировании в полосе от 1/20 интервала между поднесущими до 1/2 ширины полосы канала. Так, для самых малых полос 1,25 МГц, интегральный фазовый шум может учитываться, начиная с отстройки на 100Гц. Размер шага перестройки по частоте равен 125КГц в полосе 3,5МГц. С целью установлении и поддержания этого шага должен быть выбран синтезатор с дробным N. Нужно отметить, что по мере увеличения радиочастоты получение фазового шума, имеющего среднеквадратичную величину меньше 1 град. становится проблемой. 
С точки зрения добавления фазового шума к общей спецификации приемника и передатчика необходимо также учитывать джиттер сигнала тактовой частоты для АЦП/ЦАП, который увеличивает общий фазовый шум системы в той же мере, которая свойственна радиочастотным гетеродинам.

10.2. Усилитель мощности

Широкополосная цифровая модуляция требует высокой степени линейности от усилителя мощности. Достижение линейности (без применения сложных методов линеаризации) предполагает большое потребление энергии, т. е. низкий КПД. Достижение правильного соотношения между  коэффициентом полезного действия и линейностью – это постоянное противоречие, требующее оптимального разрешения. В системах WiMAX усилитель мощности может работать с КПД от 4-х до 5-ти % при уровне мощности примерно на 6дБ ниже P1дБ. При таком уровне мощности достигается величина Ошибки Амплитуды Вектора (EVM), равная примерно 2,5%, или отношение сигнал/шум плюс интермодуляционные искажения (SNDR), равное 32дБн. Для повышения КПД усилителя мощности применяется схема, ограничивающая высоту гребня (наибольшего выброса по уровню мощности). При определении уровня выходной мощности будем ориентироваться на выходную мощность подавляющего большинства микросхем усилителей мощности для передатчиков WiMAX, которая равна около 200 мВт. Из этого значения будем исходить при определении дальности связи.

10.3. Фильтр

Фильтрация требуется для предотвращения приема нежелательных сигналов от соседних или дополнительных каналов. Любые помехи от этих ближайших сигналов могут восприниматься как шум в полосе желательного канала. Фильтрация только в приемнике не поможет; только чистый передаваемый сигнал может предотвратить деградацию сигнала при приеме. Регулирующие органы устанавливают маску передатчика. В отношении подавления соседнего канала проблемой для исследования будет сравнительная оценка сложности получения требуемой линейности или фильтрации. Если нежелательные каналы отфильтрованы, то меньше требуется внимания к радио и больше к битам AD, доступным для границы замирания. Фильтры на ПАВ производят оптимальную фильтрацию. Их существенный недостаток состоит только в том, что эта технология жестко фиксирует максимальную ширину полосы канала, которая поддерживается неизменной.
Другая проблема состоит в том, что трудно поддерживать большое количество полос разной ширины на РЧ при фиксированной ПЧ. С точки зрения анализа комбинационных искажений оптимальная ПЧ зависит от РЧ. Фильтрация на чипе требует большой площади кристалла, а при уменьшении полосы канала размеры кристалла увеличиваются. Фильтры на чипе производят больше шума. Их преимущество состоит в том, что фильтры на чипе могут быть перестроены для адаптации к различной ширине полосы.
Для проектов на основе I/Q фильтры на чипе необходимы. Фильтр на чипе может быть согласован более точно. Это позволяет минимизировать рассогласование I/Q –частей за счет фильтрации. Окончательная избирательность в канале достигается в микросхемах основной полосы, в которых используются цифровые фильтры.
Фильтрация, как и усиление, должна быть распределена между входным РЧ устройством и последующими каскадами преобразования вниз. Фильтрация на РЧ используется для уменьшения уровня зеркального канала и удаленных источников блокирующих сигналов,
т. е. сигналов, находящихся за пределами полосы РЧ. Входное радиочастотное устройство должно быть достаточно линейным для нормального приема в условиях воздействия самых сильных блокирующих сигналов, находящихся внутри полосы. Кроме того, должны быть рассмотрены возможности дополнительного смешивания сигнала гетеродина с нежелательными сигналами. РЧ фильтры имеют обычно полосу больше 50МГц и разрабатываются с использованием различных технологий, которые могут обеспечить различные добротности (Q). Чем больше Q и больше размеры, тем лучше заграждение фильтра. В системах с FDD должны использоваться фильтры на объемных резонаторах; они представляют собой большие механические пустоты и могут стоить при больших размерах более 30$.
В нашем случае радиолиния является симплексной (канал управления расположен в удаленной полосе частот), поэтому вполне возможно в качестве РЧ фильтров использовать керамические фильтры.

Выводы.
 1. Для достижения требуемых системных параметров по фазовому шуму и связанной с ним энергетике системы, в качестве высокочастотных гетеродинов и в передатчике, и в приемнике необходимо использовать высококачественные ГУН (VCO) и синтезаторы частот с дробным N. В приемнике желательно использование сдвоенного синтезатора (синтезатора с дробным N плюс синтезатора с целочисленным N на одном кристалле). Генераторы опорного сигнала должны обеспечивать необходимую стабильность частоты и уровень фазового шума, которые способны обеспечить требования по стабильности частоты всей системы, системному фазовому шуму и джиттеру.
2. В качестве усилителя мощности следует использовать микросхемы усилителей, разработанных специально для систем WiMAX для работы с PARP не менее 6 дБ, кроме диапазона 1300-1430 МГц, в котором предполагается использовать специально разработанный усилитель на FET.
3. Используемые в системе радиочастотные фильтры должны обеспечивать малые потери и большое заграждение за пределами полос пропускания. Поскольку эти полосы являются нестандартными, необходимо разработать такие фильтры для каждой из заданных полос.
Для уменьшения стоимости и улучшения эксплуатационных параметров фильтры должны быть керамическими (возможно, кроме диапазона 3,51 – 3,9 ГГц). В диапазоне 3,51 – 3,9 ГГц может быть рассмотрена возможность применения волноводного фильтра в приемнике.



 




search_ch

mediasat



вверх
Рокс © 2007—2020. Спутниковое телевидение. Все права защищены