文档介绍：单片射频接收机电路拓扑结构
接收机的技术要求
接收机的功能是在强干扰和噪声存在的情况下,能成功解调所需要的信号。接收功率是发射机与接收机之间的距离和周围环境的函数。因此,接收机输入端的射频功率在各个地点都互不相同,可以从几飞瓦(fW)到几微瓦(W),这要求接收机系统应具有一个很大的动态范围。除了考虑大的动态范围和噪声之外,接收机还需要考虑把成本降到最低和把功耗降到最小。综合考虑并权衡产品技术和经济因素之间的要求,成功的设计一个接收机系统非常具有挑战性。

接收机的灵敏度定义为:当接收机输出端为解调提供了充分的信噪比(Signal-to-Noise,SN)时,接收机可检测到的最低可用信号功率。对于数字调制系统,由最小误码率(Bit Error Rate,BER)确定所需信号的满意再生所需要的最小信噪比(Eb/No)。在信道有损失的情况下,利用计算机仿真系统可以估算最小的Eb/No。接收机增加的最大噪声可以用仿真Eb/No、最小灵敏度(Smin)和信道带宽(B)计算出来。
最小可允许接收机噪声方程式可从噪声系数定义推导出。噪声系数定义如下:
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式中,F为噪声系数;(S/N)input和(S/N)output分别是接收机输入端和输出端的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)。
对于成功的信号检测,(S/N)output=Eb/No,Sinput=Smin(灵敏度单位为dBm),并且Ninput=kTB(可用的热噪声功率基值),若以分贝表示,上述方程式变为
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式中,k是玻耳兹曼常数;T是热力学温度;B是信道带宽。
灵敏度的另一个测量参数是最小可检测信号(MDS)。在某些文献中,MDS依据噪声基值计算。噪声基值Pnf关系式如下所示

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接收机的选择性定义为:在邻近频率强干扰和信道阻塞的情况下,接收机满意提取所需信号的能力。在多数电路拓扑结构中,中频信道选择滤波器的设计决定了接收机的选择性。
接收机应该有足够的线性性能去处理可接收的失真信号。如果接收机在频率选择和线性度上是不充分的,那么就会产生互调分量而降低所需信号的质量。一般地,失真度确定了接收机可处理的输入信号的最大功率。三阶失真在很多接收机电路拓扑结构中显得特别重要,这是因为互调分量处于所要的信号中。通常用三阶输入截点IIP3来表述,可以从双音频测试和规定的共信道抑制比(Co-Channel Rejection RR)计算出三阶失真来。
在测量互调失真的过程中,所需信号的功率电平Psig(dBm)和不需要的各个信号Pud(dBm)(其中一个常常被调制)从技术规范中可查到。位于所需信道的不需要的互调分量Pim3由下式计算:
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接收机的三阶截点由下式给出:
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对于压缩和失真的另一个有用定义是1dB压缩点P1dB。1dB压缩点定义为:功率增益从理想点下降1dB的点。它大约等于
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动态范围定义了接收机在检测噪声基值上的弱信号和处理无失真的最大信号的能力。用接收机输入端的最大信号和最小信号的比定义接收机的动态范围。同一个接收机有不同的动态范围是正常的。当Smin设为较低的限制时,则较高的限制取决于电路拓扑结构。无寄生动态范围(Spurious Free Dynamic Range,SFDR)和阻塞动态范围(Blocking Dynamic Range,BDR)是特别重要的。SFDR是以最大输入电平(三阶互调分量低于噪声基值)和最小可辨别信号Smin之间的比为基础的。