无线发射机系统解读

无线发射机系统

无线发射机系统

发射机一般包括振荡器、调制器、上变频器、滤波器、功率放大器。最简单的发射机可能只有一个振荡器，复杂的发射机还包括锁相环或频率合成器。

信号对振荡器的调制方式有振幅调制（AM）、相位调制（FM、PM）或数字调制。

振荡器输出功率也可上变频到更高的频率，功率放大器用来提高高频输出功率。为了减小相位噪声可用锁相环将振荡器相位锁定，或用频率合成器代替一般的振荡器。锁相环、频率合成器都基于高频率稳定度的晶振。

表示振荡器的特征参数有：

1．输出功率与工作频率（power output and operating frequency）

2．效率（efficiency）：有两种定义，一种是直流到射频（dc-to-RF）转换效率，定义为

另一种定义叫做功率附加效率PAE（power added efficiency），其定义为

Pout、Pin分别为射频输出、输入功率。

3．输出功率随频率变化（power output variation）

4．频率调谐范围（frequency tuning range）：频率调谐可以通过电的也可通过机械的方法实现。

5．稳定性（stability）：稳定性指当振荡器/发射机经受某种电的或机械扰动后回到原先工作点的能力。

6．电路品质因数（circuit quality(Q) factor）：指振荡器谐振电路的固有品质因数以及有载品质因数。

7．噪声（noise）：有AM、FM噪声，还有相位噪声。

8．频率波动（frequency variations）：包括频率跳变（frequency jumping）、频率挽入（frequency pulling）、频率推出（frequency pushing）。

频率跳变源于器件阻抗的跳变，频率挽入是指负载相位变化360°引起的频变化，频率推出源于直流偏置的变化。

9．Post-tuning drift：指从起振到稳态过程中由于固态器件被加热而引起的频率、功率漂移。

10．杂散信号（spurious signal）：除了所希望载波频率信号外的所有其它频率信号。

11．邻信道功率比（adjacent channel power ratio, ACPR）：这个指标专门针对数字无线通信系统的，用来评价交调干扰。

发射机噪声

产生噪声的原因：振荡器是一个非线性器件，振荡器产生的噪声电压、噪声电流将对振荡器产生的有用信号进行调制，

噪声可分为三类：AM噪声、FM噪声以及相位噪声。

AM噪声使振荡器输出信号的幅度随机起伏。FM噪声使输出频谱展宽。

理想振荡器产生的信号及实际被噪声调制的信号。

FM噪声可用离开载频fm（即输出频谱中(f0+fm)位置）1Hz带宽内噪声功率与载波信号功率之比来量度，即

L

L (fm)是以dB表示的载频(f0)功率与偏离载频fm时噪声功率之差。L (fm)的单位是

dBc/Hz。

图1-13 振荡器输出功率谱

M/A COM MLS-4000频率合成器的相位噪声曲线。

图1-14

有必要指出，相位噪声或FM噪声主要靠近载频f0的部分。

ACPR针对数字无线通信应用提出的，它是评价功率放大器线性化的重要指标，其定义为用dBc表示。