第四章接收發(fā)送結(jié)構(gòu)2-1

1、1 作業(yè) 4-4,5,82第四章第四章 發(fā)送接收機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)送接收機(jī)結(jié)構(gòu) 4.1 4.1 概述概述通信機(jī)基本結(jié)構(gòu)通信機(jī)基本結(jié)構(gòu)射頻級基本結(jié)構(gòu)射頻級基本結(jié)構(gòu)發(fā)射部分發(fā)射部分接收部分接收部分天線公用器天線公用器本章本章主要內(nèi)容主要內(nèi)容：介紹發(fā)送、接收機(jī)的：介紹發(fā)送、接收機(jī)的結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)方案主要指標(biāo)主要指標(biāo)3完成基帶信號對載波的完成基帶信號對載波的調(diào)制調(diào)制 通帶信號（已調(diào)波）通帶信號（已調(diào)波）將通帶信號將通帶信號搬移搬移到所需的頻段到所需的頻段上變頻上變頻放大放大到足夠的功率并發(fā)射到足夠的功率并發(fā)射不干擾相鄰信道不干擾相鄰信道限制頻帶限制頻帶主要指標(biāo)：主要指標(biāo)：頻譜頻譜、功率功率、效率效率射頻發(fā)射級的射

2、頻發(fā)射級的基本組成基本組成及及完成功能完成功能：產(chǎn)生正弦載波產(chǎn)生正弦載波4射頻接收機(jī)的射頻接收機(jī)的基本組成基本組成及及完成的功能完成的功能從眾多的電波中選出有用信號從眾多的電波中選出有用信號選頻、濾除干擾選頻、濾除干擾將微弱信號將微弱信號放大到解調(diào)器所要求的電平值放大到解調(diào)器所要求的電平值放大放大將通帶信號變?yōu)榛鶐盘枌⑼◣盘栕優(yōu)榛鶐盘?解調(diào)解調(diào)接收機(jī)的主要指標(biāo)：接收機(jī)的主要指標(biāo)：靈敏度靈敏度、選擇性選擇性5設(shè)計接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的射頻部分時應(yīng)解決的設(shè)計接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的射頻部分時應(yīng)解決的關(guān)鍵問題關(guān)鍵問題 選用合適的選用合適的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制和解調(diào)方式方式 抗干擾性能好、頻帶利用率高、功率有效性好

3、抗干擾性能好、頻帶利用率高、功率有效性好 接收機(jī)接收機(jī)選出選出有用信道有用信道抑制抑制干擾干擾 難點難點已調(diào)信號載頻高、信道窄已調(diào)信號載頻高、信道窄 接收機(jī)的接收機(jī)的靈敏度和線性動態(tài)范圍靈敏度和線性動態(tài)范圍 發(fā)射機(jī)的發(fā)射機(jī)的高效率高效率不失真的不失真的功率放大器功率放大器 限制發(fā)射信號限制發(fā)射信號對相鄰信道的干擾對相鄰信道的干擾 天線天線收發(fā)轉(zhuǎn)換器收發(fā)轉(zhuǎn)換器的損耗小，隔離性好的損耗小，隔離性好64.2.1 4.2.1 超外差式接收機(jī)超外差式接收機(jī) 變頻器變頻器功能：將接收到的射頻不失真的功能：將接收到的射頻不失真的降低降低為一個為一個固定固定的中頻的中頻IFIF關(guān)鍵部件：關(guān)鍵部件：下變頻器下變

4、頻器變頻特點：變頻特點： 頻率降低頻率降低 頻譜結(jié)構(gòu)不變頻譜結(jié)構(gòu)不變4.2 接收機(jī)方案接收機(jī)方案1. 基本結(jié)構(gòu)方案基本結(jié)構(gòu)方案7（1 1） 為了解決為了解決選擇性選擇性上行上行頻帶頻帶: 890: 890 915MHz915MHz（移動臺發(fā)、基站收）（移動臺發(fā)、基站收）下行下行頻帶頻帶: 935: 935 960MHz 960MHz（移動臺收、基站發(fā)）（移動臺收、基站發(fā)）每個每個信道信道: 200KHz : 200KHz GSM通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)特點特點：信道帶寬信道帶寬遠(yuǎn)比遠(yuǎn)比載頻小載頻小解決措施解決措施（1）降低頻率選信道降低頻率選信道 （2）濾波器中心頻率是否能固定？）濾波器中心頻率是否能

5、固定？為什么為什么要將接收到的射頻頻率要將接收到的射頻頻率降低？降低？兩個概念兩個概念頻帶頻帶信道信道（1）射頻段）射頻段選擇信道非常困難選擇信道非常困難要求濾波器要求濾波器Q值極高值極高結(jié)果：結(jié)果：（2）同一接收機(jī)應(yīng)用于不同信道，射頻濾波器的中心頻率必須變化）同一接收機(jī)應(yīng)用于不同信道，射頻濾波器的中心頻率必須變化8超外差式接收機(jī)方案超外差式接收機(jī)方案 特征：將所有接收到的射頻信號特征：將所有接收到的射頻信號降低降低為為固定固定的中頻的中頻電路模塊：電路模塊：本地振蕩器（本地振蕩器（本振本振）產(chǎn)生頻率為產(chǎn)生頻率為 的正弦波的正弦波LOf 中頻中頻 固定，固定，選擇選擇信道信道中頻濾波器中頻濾波

6、器 IFfIFLORFfff下變頻器，功能下變頻器，功能射頻段射頻段濾波器選擇濾波器選擇頻帶頻帶9（2 2）為使接收機(jī)達(dá)為使接收機(jī)達(dá)穩(wěn)定的高增益穩(wěn)定的高增益天線輸入天線輸入電平約為電平約為-100 -120dBm （ 級）級）V解調(diào)器輸入解調(diào)器輸入一般要求約一般要求約500mV要求要求增益大于增益大于100dB以上以上總增益射頻增益總增益射頻增益 混頻增益混頻增益 中頻增益中頻增益結(jié)果：結(jié)果： 增益增益分散在各頻段分散在各頻段，易穩(wěn)定，易穩(wěn)定 中頻中頻頻率低且固定頻率低且固定，增益易大而穩(wěn)定，增益易大而穩(wěn)定（主要增益級主要增益級）（3 3）在較低的固定中頻上解調(diào)或在較低的固定中頻上解調(diào)或A/D

7、A/D變換也相對容易變換也相對容易 10超外差接收機(jī)各級功能超外差接收機(jī)各級功能低噪聲放大器低噪聲放大器射頻放大射頻放大變頻器變頻器頻譜搬移頻譜搬移中頻放大中頻放大選信道、主增益級選信道、主增益級11LORFLORF0IF基本實現(xiàn)方法基本實現(xiàn)方法變頻功能變頻功能頻譜搬移頻譜搬移超外差接收機(jī)的主要缺點超外差接收機(jī)的主要缺點 變頻器引入眾多的組合頻率干擾變頻器引入眾多的組合頻率干擾產(chǎn)生眾多組合頻率的原因？產(chǎn)生眾多組合頻率的原因？濾波器不理想濾波器不理想非線性器件不是非線性器件不是理想平方律特性理想平方律特性產(chǎn)生組合頻率產(chǎn)生組合頻率RFLOqP非線性非線性器器 件件濾波器濾波器LORF0IF12LO

8、RFIFpqFm組合頻率組合頻率當(dāng)當(dāng) 小于中頻帶寬時，通過濾波器輸出小于中頻帶寬時，通過濾波器輸出 F變頻器引起的寄生通道干擾變頻器引起的寄生通道干擾非線性非線性器器 件件濾波器濾波器LORF0IF當(dāng)輸入端伴有干擾信號時當(dāng)輸入端伴有干擾信號時輸入端沒有其它干擾信號輸入端沒有其它干擾信號11cosmVt22cosmVt組合頻率組合頻率 通過濾波器輸出通過濾波器輸出IFLO)2(21三階互調(diào)干擾三階互調(diào)干擾13465ILsfffk 超外差式廣播收音機(jī)，接收931k的電臺時，伴有1k的嘯叫聲。 (1)計算fL (2) 3次方項干擾14鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾重要的寄生通道干擾重要的寄生通道干擾什么是

9、鏡像頻率？什么是鏡像頻率？后果如何？后果如何？前端濾波器濾除前端濾波器濾除消除鏡像頻率干擾的方法：不讓鏡頻信號進(jìn)入變頻器消除鏡像頻率干擾的方法：不讓鏡頻信號進(jìn)入變頻器濾波器實現(xiàn)難點？濾波器實現(xiàn)難點？射頻濾波器通帶做不窄射頻濾波器通帶做不窄解決方法解決方法: 提高中頻提高中頻15 接收到550k電臺時，聽到1480k電臺的播音。16高高中頻和中頻和低低中頻的利弊中頻的利弊高中頻高中頻鏡像頻率遠(yuǎn)離有用信號，濾波容易鏡像頻率遠(yuǎn)離有用信號，濾波容易優(yōu)點：優(yōu)點： 利于抗鏡頻干擾利于抗鏡頻干擾低中頻低中頻 相同相同Q值條件下，中頻濾波器窄帶值條件下，中頻濾波器窄帶優(yōu)點：優(yōu)點：利于選擇信道、穩(wěn)定的高增益利于選擇信道、穩(wěn)定的高增益兩者兼顧最佳方案兩者兼顧最佳方案超外差式超外差式二次混頻二次混頻方案方案選擇選擇中頻中頻兼顧兼顧兩者兩者173.二次變頻方案二次變頻方案中頻選擇原則中頻選擇原則IIII中頻采用中頻采用低低中頻值，利于提取有用信道中頻值，利于提取有用信道 抑制鄰道干擾抑制鄰道干擾I I 中頻采用中頻采用高高中頻值，以提高鏡象頻率抗拒比中頻值，以提高鏡象頻率抗拒比三個濾波器的三個濾波器的功能、中心頻率與帶寬功能、中心頻率與帶寬射頻濾波器射頻濾波器I I 中頻中頻 濾波器濾波器II II 中頻中