如今的射频系统啊~
来源:面包芯语 | 2023-08-07 14:43:47

RF和数字基带的接口,接收机中是ADC,发射机中是DAC。


(资料图片仅供参考)

在分立器件为王的时代,也就是芯片的集成性还没有那么发达的时候,射频系统设计是一件很繁琐的事情。

所以,射频系统设计和数字基带设计基本上完全分开。

对于射频系统设计人员而言,可能只需要和数字基带设计人员达成一个接口共识,就可以只专注自己的这一部分设计了。

比如,设计接收机的时候,模拟和数字规定一个接口信号的频率和电平,然后射频和数字,就去各干各的了。

然后射频系统工程师们,就开始以超外差架构为基础,开始频率规划,开始器件选型。

但其实,RF系统,是整个无线收发机的一个子系统。

而收发机的数字基带部分和RF模拟系统部分之间的性能,会相互影响的。

所以,如果射频工程师,能打破技术的边界,多了解点数字基带系统和现代通信的一些基础知识,对于射频系统的设计也是很有帮助的。

比如说,以前在超外差架构中,在第二中频处,经常会用到信道滤波器。

从射频这边看,可能会想让信道滤波器窄点,抑制度高点。但是,这种高性能的滤波器,在模拟域实现是相当困难的,关键是成本也是很高的。

但是,现在ADC的性能已经很优越了,如果能结合ADC的SFDR指标,就会发现,哈,原来可以把原来模拟滤波器承担的抑制度,一部分放到数字部分去实现。

不过,随着芯片的高度集成化,感觉超外差架构使用的越来越少了。

而且,数字基带所做的事情,也越来越多了。

比如说,以前接收机的AGC,可能会在射频链路中接一两个射频检波器,通过检波器的输出值,对射频链路的增益进行控制。

但是,现在的SoC中,接收机的信号功率则是在数字域进行测量。

接收机的架构,除了前面讲的超外差接收机外,还有,直接变频(零中频)接收机,低中频接收机,直采架构。

而且由于芯片的高度集成化,使得后面三者开始慢慢流行起来。

直接变频接收机和低中频接收机,可以通过数字基带,进行直流偏移补偿,校正I和Q路通道的不平衡,以及进行复杂的AGC控制。

直采架构下,ADC越来越靠近天线,射频工程师所能发挥的地方变少。

不过好在,有的知识是可以迁移的。而且,系统设计有很多指标,可能其中一个指标不满足,就会迫使放弃一种方案。

以前也很惶恐啊,觉得作为一个板级射频工程师,自己能干的,越来越少了。

现在想想,惶恐也没用,就紧跟着时代的步伐,尽量多学点,知识边界往外扩一点。

而且,这个瞬息万变的时代,谁不惶恐呢?谁又觉得自己的专业,能干一辈子呢?

参考文献:Qizheng Gu,RF System Design of Transceivers for Wireless Communications

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