射频终端链路

1. 通行方式，通信模式决定射频通信的架构。

分类：
- 单工通信方式
- 双工通信模式（手机）
双工通信模式分类：
	- 	频分双工FDD  如联通电信的4G_FDD_LTE(接收和发射频率不同，适合上下频率对称的场景)
	- 时分双工TDD   如中国移动的4G-TDD-LTE（接收和发射频率相同，适合传输上下频率不通的场景）
	- 频分半双工  中断在发送时不接收，接收时不发送。但发射信号和接收信号不同，这种模式用于流量比较小，但用户数量多的地方.

问题： 现在物联网的需求很大，如果想要管理并传输千家万户的水表、电表等月度用量数据，采用哪种通信模式比较合理呢?
答：频分半双工的窄带物联网。 海量的数据连接量。 低功耗。低成本。深度覆盖。

• NB-IOT的频谱分配情况：3GPP协议指定了14个频段为NB-IOT使用
  

2. 接收机信号链路的走向：

1. 射频部分：
   

• 接收机性能的关键指标：
  1 . 接收性能指标：

  灵敏度： 为满足通信需要，最小可接收的信号功率灵敏度数值越小，代表弱信号下通信能力越强。单位dbm，一般为负值。（综合指标）
  窄带互联网的参考灵敏度是-108.2dbm。
  灵敏度计算公式：SENS灵敏度 = -174（热躁） + 10logBW+ NF（噪声系数）+SNR（信噪比）
  噪声系数：可以衡量一个器件；可以衡量一个链路。
  接收机的动态范围：在满足解调需求情况下，接收机可以接收的最大信号与灵敏度的差就是动态范围。
  窄带物联网要求的最大可接收信号是-25dBm。
  动态范围：

  2. 抗干扰指标:

  邻道选择性
  镜频抑制性
  阻塞干扰

射频单元电路

1. VCO 与PLL

VCO(压控振荡器)

定义：射频电路中振荡器是把直流电能转换为射频信号的电路是射频的源。
分类：压控振荡器 晶体振荡器 电介质共鸣振荡器 声表面波振荡器。
压控振荡器

VCO 关键指标：

数据手册数据：

指标解读：

1. 频率调谐范围越大，谐振回路的Q值越小
2. 谐振回路的Q值与VCO相位噪声相关，Q值越大，相位噪声越小.
3. 压控振荡器输出信号的频率难以保持长时间稳定，因此VCO主要应用于锁相环电路中，在环路动态调整下，才能成为稳定可靠的频率源。

PLL（锁相环电路）

定义：在通信系统的电路中，锁相环的主要是为发射机和接收机提供本振信号源。
构成：鉴相器 分频器 环路滤波器 压控振荡器VCO

影响指标：VCO的相位噪声，参考信号的噪声，鉴相器的噪声。
应用注意事项：

1. 在实际电路中，锁相环输出频谱中除了噪声，常常有一些离散的杂散信号。
   引起的原因：鉴相泄露杂散 参考信号引入的杂散 外部串扰杂散(显示器、电源等)
2. 合理的电源去耦
3. PCB布局时PLL电路特别是环路滤波器及压控线远离干扰源。
4. PLL属于噪声敏感电路，需要合理屏蔽设计。
5. 环路滤波器带宽合理设计。

2. 差分与Balun

差分

差分与单端优势比较：

PCB差分布线线: 一 对线彼此靠近，两者间距一致;长短相等。
射频差分电路应用：
a. 超外差接收机中频
b. 零中频接收机
c. 零中频发射机的基带部分

Balun

作用：差分与单端的相互转化。
分类：LC巴伦，变压器巴伦，微带巴伦
优劣势对比：

衡量指标：

3. 功率放大器

主要用于发射机射频信号的功率放大。
根据工作状态分类，导通角逐渐减小。

另外三类：DFE开关类功放，效率大，失真大。

七类功放对比：


使用时注意的问题：
1.PA在应用时要关注PA的散热，PA的热焊盘散条件要充分。
2. PA旁边不要布局对温度敏感的器件(如晶振等)。
3. PA电源线要粗，防止产生压降。

4. 混频器

• 定义：把一个频率转变成另一个频率的电路。如果把频率变低叫做下变频，如果把频率变高叫做上变频。
• 原理： ·混频器实际上是频域上的加法器或减法器，它是通过时域上的两个输入信号相乘获得的。
  c o s a cosB=cos(a+B)+cos(a-B)]/2
• 分类：有源混频器和无源分频器
  • 对比：终端电路中，大多是在收发芯片内集成的是有源混频器。无源混频器可以RF和IF可以做输入也可以做输出。有源混频器有顺序性。
• 变换增益：无源 RF/IF(dB) >1 有源 RF/IF(dB) >1
• 噪声系数：噪声系数N F= 输入端信噪比/输出端信噪比 （dB）
  在适当本振电平注入时，无源混频器的噪声系数等于变频损耗。
• 本振功率：混频器工作需要本振信号达到一定的功率，本振功率偏小混频指标将恶化，偏大的话就要关注泄露到另外两个端口是否会带来干扰。
• 隔离度：三个端口中任意两个端口之间的衰减值
• 线性度：是衡量混频器失真程度的指标，一般是用输入II P 3或输入P1dB表示。
• 正交制解调器：实现射频到基带或者基带到射频的频率变换。
  混频器在应用时注意事项：

1、频率源到混频器的本振信号在 P CB上走线一般会比较长，要防止干扰和被干扰 (走线两边包地铜皮 )
2、接收机链路计算时，关注混频器资料给出的IP3一般是输入口的。

• 正交调制解调器应用：
  1、IQ差分对线要等长，降低IQ不平衡带来的载波泄露恶化。
  2、电源去耦。
  3、关注本振相噪，避免恶化信号底噪。

5. 滤波器

• 定义：选择性的通过或抑制特定频带信息的电路或器件 。

• 分类：
  低通滤波器
  高通滤波器
  带通滤波器
  带阻滤波器
  

• 关键指标
  

  • 带宽: 通带内衰减为3dB的上下边带的频率之差。
  • 平坦度=带内最大损耗-带内最小损耗 （dB）。
  • 绝对群时延:信号从输入端口传输至输出端口所用的时间。
  • 群时延波动:绝对群时延最大值-绝对群时延最小值。

• 应用场景：射频接收机和发射机在不同场景需要相应的滤波器。

  • 零中频接收机: 不需要中频滤波器
  • 超外差接收机: 邻道抑制度高、带内平坦度好一些宽带信号还要求群时延尤其是群时延波动小