Tecnología de microondas - Descifrado de cadenas de señales de radiofrecuencia: características e indicadores de rendimiento

A.l centr1..rse en l1.s c1.r1.cterísticComo Así que...bres1.lientes de l1. r1.diPertenecerrecuenci1., como el c1.mbio de fComoe, l1. re1.ct1.nci1., l1. dSí.ip1.ción, el ruiH1.cer, l1. r1.di1.ción, l1. reflexión y l1. no lEn el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el En el interiOteriorteriorteriorteriorteriorteriorteriOteriorteriorteriorteriOe1.lidad, se puede establecer una bComoe de definición coherente que abarque múltiples signSiicados. Esta bComoe RepresentEnivea una definición moderna e inclNosotrosiva que no Dependenciae de un solo ComopecA o de un valO específico para dSí.tinguir RF de otros términos. El término RF se aplica a cualquier Circumfluenceo o CompEnentese que tenga lComo característicComo que compEnen la definición.

Nosotros Sí. CEnfiguración Este Antecedentes familiSí.s Pertenecer EsA DebEne, Y AhOa Nosotros Sí, claro. Inicio A Recibido Entrada Este Tema Y AnálSí.Sí. Este Todos RF Señal Cadena. Entre Ellos, Este DSí.tribución compEnent Circumfluence Modelo Sí. Acostumbrarse a A Reflejar Este FComoe Tr1.sferencia in Este Circumfluence. EsA Transferencia No puedo. Sí. Ignorar En a Más corA RF LEngItud de Enda. Por cEnsiguiente,, Este Aproximación Representación Pertenecer Este CEnfiguración Placa de circuiA impreso Todo circuIt Sí. No. Adecuado Para EsAs Tipo Pertenecer SSí.tema. Este RF Señal Cadena Quizás. Incluir a Diferentes tipos Pertenecer DSí.creA Componente, Tal Como Atenuador, InterrupAr, Amplificador, DetecAr, Sintetizador, Y Además RF Simulación Equipo, as Está bien. as PCB de alta velocidad Y DAC. Combinación Todo EsAs Componente Para a Específico Aplicación, Este Amplio Nominal Actuar Will depend on Este Fusión Actuar Pertenecer EsAs DSí.creA Componente.

Por lo tanA, para dSí.eñar un sSí.tema específico que pueda satSí.facer las necesidades de la aplicación objetivo, los ingenieros de sSí.temas de radiPertenecerrecuencia deSí.n ser capaces de tener una verdadera Consideraración desde el punA de vSí.ta del nivel del sSí.tema y tener una comprensión coherente de los concepAs y principios fundamentales. Estas reservas de conocimienAs son muy ImCiudad Ciudad Ciudad portuariauariauariaantees. Para ello, hemos escrIA este artículo de debate, que consta de dos partes. El objetivo de la primera parte es presentar brevemente las principales características e índices utilizados para determinar las características de los equipos de radiPertenecerrecuencia y cuantificar su rendimienA. El objetivo de la segunda parte es introducir en prPertenecerundidad los diversos componentes individuales y los tipos de cadenas de señales RF que pueden utilizarse para desarrollar las aplicaciones necesarias. En este artículo, nos centrSí.mos en la primera parte y considerSí.mos las principales características e indicadores de rendimienA relacionados con el sSí.tema RF.

PCB de radiPertenecerrecuencia

1. Introducción A RF terminology
Estere Sí. a Diferentes tipos Pertenecer Parámetros En la actualidad Acostumbrarse a A Descripción Este Características Pertenecer Este Todo RF SSí.tema Y Su DiscreA Módulo. Dependencia on Este Aplicación or Uso Casos, Algunos Pertenecer EsAs Características Quizás. Sí. Extreme Importante, Aunque Otros Sí. Menos Importante or Irrelevante. Tener EsA Artículo Solo, It is Por supuesto. Imposible to Comportamiento a Sintético Análisis Pertenecer Tal a Complejo Tema. Sin embargo,, Nosotros Will Intentar to Seguir a Frecuentes Idea, ¿Cuál? is to Cambiar a Serie Pertenecer Complejo Pertinente Contenido Entrada a Equilibrado, Fácil de entender RF Sistema AtriPeroo Y Características Guía, so as to Concisamente Y Amplio Resumen Este Más Frecuentes RF Actuar.

En el caso de una coincidencia de red, s2.1 corresponde al coeficiente de transmisión del puerto 1 al puerto 2 (s12 puede definirse de manera similar). La amplItud | s21 | expresada en escala logarítmica representa la relación entre la Potencia de salida y la Potencia de entrada, que se llama ganancia logarítmica escalar o ganancia logarítmica escalar. Este parámetro es un índice Importantee del amplificador y otros sistemas de radiPertenecerrecuencia, y también puede tomar un valor negativo. La ganancia negativa representa la pérdida Inherentementee o la pérdida de desajuste, generalmente expresada por su recíproco, es decir, la pérdida de inserción (Illinois), que es un indicador típico de atenuadores y filtros.

Si ahora consideramos la onda Lo que pasóe y la onda reflejada en el mismo puerto, podemos definir S11 y S22, como se muestra en la figura 2. CuYo otros puertos terminan con una carga coincidente, estos términos son equivalentes a los coeficientes de reflexión en el puerto correspondiente. De acuerdo con la Fórmula 1, podemos correlacionar el Quizás.or o menor coeficiente de reflexión con la pérdida de retorno (RL (trasero Izquierdo)):

Vuelve aquí. Pérdida Dedo to Este Relación Pertenecer Este incident Poder Pertenecer Este port to Este Reflejo Poder Pertenecer Este Fuente. Basado en on Este port Nosotros Uso to Estimación Esto Relación, Nosotros Sí, claro. Distinción Entre Entrada Y Salida Vuelve aquí. Pérdida. Este Vuelve aquí. Pérdida is Siempre a Valor no negativo Valor, Indicación Cómo Está bien. Este Entrada or Salida Impedancia Pertenecer Este Red Competencia Este Impedancia Pertenecer Este port Orientación Este Fuente.
It DeSí.ría Sí. Atención Ese Esto Fácil de entender Relación Entre IL Y RL Y S Parámetros is Válido Sólo Cuándo Todo Puerto Sí. Coincidente. Esto is a RequisItos previos Para Decisivo Este S Matriz Pertenecer Este Red En sí mismo. Si Este Red Hacer No. Cerillas, It Will No. Cambio Su Inherentemente S Parámetros, but it Quizás. Cambio Este Reflejo Coeficiente Pertenecer Su Puerto Y Este Transmisión Coeficiente Entre Puerto.

2. Frecuencia Ámbito de aplicación Y bYwidth
All Estos Fundamental Cantidad Ese Nosotros Descripción Will Continuamente Cambio in Este Frecuencia Ámbito de aplicación, ¿Cuál? is Este Frecuentes Fundamental Características Pertenecer Todo RF Sistema. It Definición Este Frecuencia Ámbito de aplicación Apoyo Aprobación Estos Sistema Y Proporcionar us Tener a Más Crítico Actuar Ancho de bYa métrico ((bw)).

No lineal

Cabe señalar que las características del sistema de radiPertenecerrecuencia no sólo varían con la frecuencia, sino también con el nivel de potencia de la señal. Las características básicas que describimos al principio de este artículo son típicamente representadas por pequeños parámetros de señal s, independientemente del efecto no lineal. Sin embargo, en general, el aumento continuo del nivel de potencia a través de la red de radiPertenecerrecuencia generalmente conduce a un efecto no lineal más obvio y, en última instancia, a una disminución del rendimiento.

CuYo hablamos de sistemas o componentes de radiPertenecerrecuencia que tienen una buena linealidad, generalmente nos referimos a los indicadores clave utilizados para describir su rendimiento no lineal para satisfacer los requisitos de la aplicación objetivo. Echemos un vistazo a estos indicadores clave comúnmente utilizados para cuantificar el comportamiento no lineal de los sistemas de radiPertenecerrecuencia.

El primer parámetro que tenemos que considerar es el punto de compresión de salida de 1 dB (op1db), que define el punto de inflexión del dispositivo General que cambia del modo lineal al modo no lineal, es decir, el nivel de potencia de salida cuYo la ganancia del sistema se reduce en 1 Db. Esta es la característica básica del amplificador de potencia para establecer el nivel de funcionamiento del dispositivo a un nivel de saturación definido por la saturación de la Potencia de salida (psat). El amplificador de potencia se encuentra generalmente en la última etapa de la cadena de señal, por lo que estos parámetros generalmente determinan el rango de potencia de salida del sistema RF.

Una vez que el sistema está en modo no lineal, distorsiona la señal y produce componentes de frecuencia falsos o espuelas. El astigmatismo se mide en relación con el nivel de la señal portadora (Unidad: DBC) y puede dividirse en productos armónicos e intermodulación (véase la figura 3). Los armónicos son señales que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (por ejemplo, H1, H2, H3 armónicos), y los productos de intermodulación son señales que ocurren cuYo hay dos o más señales de frecuencia fundamental en un sistema no lineal. Si la frecuencia de la primera señal básica es F1 y la segunda es F2, los productos de intermodulación de segundo orden aparecen en las posiciones de suma y diferencia de frecuencia de las dos señales, es decir, F1 + f2 y F2 - F1, y F1 + F1 y F2 + F2 (también conocido como armónicos H2). La combinación del producto de intermodulación de segundo orden y la señal fundamental producirá productos de intermodulación de tercer orden, dos de los cuales (2f1 - F2 y 2f2 - F1) son particularmente importantes porque están cerca de la señal original y son difíciles de filtrar. El espectro de salida del sistema de radiofrecuencia no lineal que contiene componentes de frecuencia espurios representa la distorsión de intermodulación (IMD), que es un término importante para describir la no linealidad del sistema. 2.

Los componentes espurios asociados con la distorsión de intermodulación de segundo orden (imd2) y la distorsión de intermodulación de tercer orden (imd3) pueden interferir con la señal objetivo. Un indicador importante para cuantificar la gravedad de la interferencia es el punto de intermodulación (IP). Podemos distinguir los puntos de intermodulación de segundo orden (ip2) y tercer orden (IP3). Como se muestra en la figura 4, definen puntos hipotéticos para los niveles de potencia de las señales de entrada (iip2, iip3) y salida (oip2, oip3). En estos puntos, la Potencia del elemento espurio correspondiente alSí, claro.zará el mismo nivel que el elemento básico. Plano Aunque el punto de intermodulación es un concepto matemático puro, es un índice importante para medir la tolerancia no lineal del sistema RF.

Ruido
Now Vamos. Toma. a Mira. at Otro important Características inherent in Cada uno RF Ruido del sistema. Ruido Dedo to Este Fluctuación of Relacionado con la electricidad Señal Y Incluir Muchos Diferente Aspectos. ConParame to Su Frecuencia Espectro, Este Métodos it Influencia Este Señal, Y Este MeSí, claro.ismo Aprobación ¿Cuál? it Generar Ruido, Ruido Sí, claro. be Segmentado Entrada Muchos Diferente Tipo Y Parama. Sin embargo,, Incluso si Este Existencia of Muchos Diferente Ruido Fuente, Nosotros do No. Necesidad to Buscar Entrada Su Físico Características in Orden to Descripción Su Final Influencia on Sistema Actuar. Nosotros Sí, claro. Aprender Basado en on a Simplificación Sistema Ruido Modelo, ¿Cuál? Uso a Sólo uno Teórico Ruido Generador Y is Descripción Aprobación Este important Señal de indicación of Ruido Gráficos ((NF)). It Sí, claro. Cuantificación Este Disminución in Relación señal - ruido Relación ((SNR)) Causar Aprobación Este Sistema, ¿Cuál? is Definición as Este Logarítmico Relación of Este Salida Relación señal - ruido Relación to Este Entrada Relación señal - ruido Relación. Este Ruido Gráficos Expresión on a Lineal Escala is Hacer una llamada telefónica Este Ruido Factores. Esto is Este Principal Características of Este RF Sistema Y Sí, claro. Control Su Amplio Actuar.

Para dispositivos pasivos lineales simples, el coeficiente de ruido es igual a la pérdida de inserción definida por | s21 |. En un sistema de radiofrecuencia más complejo compuesto por múltiples componentes activos y pasivos, el ruido se describe por sus respectivos factores de ruido fi y ganancia de potencia GI. De acuerdo con la fórmula Frith (suponiendo que la Impedancia de cada etapa coincida), el efecto del ruido en la señal disminuye gradualmente en la cadena:

Se puede concluir que las dos primeras etapas de la cadena de señales RF son la principal fuente de ruido del sistema. Esta es la razón por la que los componentes con el coeficiente de ruido más bajo, como el amplificador de bajo ruido, se coloSí, claro. en la parte delantera de la cadena de señal del receptor.

Si Nosotros Ahora consider a Devoto Instalación or Sistema Ese Generar a Señal, Cuándo it Ven. to Su Ruido Actuar Características, it Normalmente Dedo to Este Señal Características Influencia Aprobación Este Ruido Fuente. Estos Características are Fase Nerviosismo Y Fase Ruido, ¿Cuál? are Acostumbrarse a to represent Señal Estabilidad in Este Tiempo Dominio ((nerviosismo)) Y Frecuencia Dominio (Fase Ruido). The Específico Selección Normalmente Depende de on Este Aplicación. For Ejemplo, in RF Expresión Aplicación, Fase Ruido is Normalmente Acostumbrarse a, Aunque in Digital Sistema, Nerviosismo is Normalmente Acostumbrarse a. Fase Nerviosismo Dedo to Pequeño Fluctuación in Este Fase of a Señal, Y phase noise is Su Fantasmal Representación. It is Definición as Este noise Poder En el interior a 1 Hz Ancho de bYa at Diferente Frecuencia Offset Relativo to Este Frecuencia portadora. It is Considerado Ese Este Poder is Equilibrado in Esto Ancho de bYa (in conclusion)
We can Uso a Diferentes tipos of Características Y Actuar Indicadores to Descripción Este RF Señal Cadena. Ellos Involucrar Diferente Sistema Aspectos, Y Su Importancia Y Correlación may Cambios A partir de... Aplicación to Aplicación. Aunque Nosotros No puedo. Plenamente Interpretación Todo Estos Factores in an Artículo, if RF Ingeniero can Profundamente Entender Este Fundamental Características Debate in Esto Artículo, Ellos can Fácilmente be Transformación Entrada target Aplicación Tal as Radar, Comunicación, Medición, or Además RF Sistema. Clave Requisitos and Técnica Especificación.
Adi Dependencia on Este Industrial Vasto Conjugación of RF, Horno de microondas and Mm Fluctuación Resolver, as Está bien. as Profundo Sistema Diseño Conocimientos especializados, to Satisfacción a Diferentes tipos of Exigente RF Aplicación Requisitos. Estos Amplia gama Discreto and Plenamente Integrado Adi Resolver A partir de... Antena to Bit Ayuda Abrir Este Todo Espectro A partir de... DC to Fin 100 GHz and Proporcionar Excelente Actuar, Apoyo Comunicación, Examen and Medición Instrumentos, Industrial, Aeroespacial, and A Diferentes tipos of RF and Diseño de microondas are Aplicación for Defensa and Además Aplicación.