难点主要在LNA的设计和VCO环路的设计。
LNA设计
LNA设计的好坏反映在指标上就是在变化的环境下的灵敏度、线性度和动态范围。
（中频和基带对整机灵敏度的影响是相对固定）
LNA设计的好坏反映在指标上就是在变化的环境下的灵敏度、线性度和动态范围。
（中频和基带对整机灵敏度的影响是相对固定）
影响灵敏度的主要因素有二：1）从天线到LNA输入电路的信号衰减;2）从天线到LNA输入电路的引入噪声。
降低前端对信号的衰减需要做电平匹配。而减小前端的引入噪声需要做噪声匹配。在绝大多数情况下,电平匹配点和噪声匹配点不是同一个点。它们有各自独立的响应函数,所以要在这两项指标之间寻求到一个平衡点。
线性度可用谐波抑制比和交调抑制比来表示。如果接收机的线性度太差,就会产生很多的交调频率分量。一般来说,有源器件的线性度最差,高Q值的器件线性度较差。
如果信号的强度超出了接收机的动态范围,接收机会被强信号阻塞,使整机的性能下降或无法工作。在实践中,都是采用软硬件结合的方式(如图1所示）。即在LAN的输入后加入可编程的衰减器。当输入信号过强,则自动打开衰减器。
VCO环路设计
VCO的相位噪声特性是设计的关键。较大的相位噪声的直接后果就是BER的的恶化。
VCO环路设计
VCO的相位噪声特性是设计的关键。较大的相位噪声的直接后果就是BER的的恶化。
相位噪声和邻信道干扰信号混频也能产生中频信号,如下图所示。
两个方面的噪声源必须考虑：
1）固有相位噪声：虽不可消除,但可减小。一般情况下,振荡器对控制电压越灵敏,固有相位噪声越小。但是,如果对控制电压太灵敏则会导致控制环路振荡。固有噪声的另一个来源是参考时钟。
1）固有相位噪声：虽不可消除,但可减小。一般情况下,振荡器对控制电压越灵敏,固有相位噪声越小。但是,如果对控制电压太灵敏则会导致控制环路振荡。固有噪声的另一个来源是参考时钟。
2）散射噪声：散射噪声与电流有着密切的关系。散射噪声会引入频率调制的边带噪声。散射噪声也会随着调节范围的增加而增加。热噪声的增加有可能超过振荡器的固有相位噪声。所以在实际设计中要严格控制环路电流,以达到控制散射噪声的目的。
在实际设计中,相位噪声引入的接收机性能的下降可用下面的公式来表示：
在实际设计中,相位噪声引入的接收机性能的下降可用下面的公式来表示：
L(Δfc)=Si-Sn-C/Ir-10Log(BW)-B
式中：
L(Δfc)是偏离载波Δfc处的相位噪声;
Si 是接收机能正常工作的最小电平;
Sn最大干扰信号的电平;
C/Ir基带要求的最小的载干比;
BW接收机带宽。
式中：
L(Δfc)是偏离载波Δfc处的相位噪声;
Si 是接收机能正常工作的最小电平;
Sn最大干扰信号的电平;
C/Ir基带要求的最小的载干比;
BW接收机带宽。
B是设计余量。
利用这一公式就很容易计算出VCO的相位噪声需要做到什么程度。例如,假设带宽为200kHz,9dB的载干比,干扰信号强度为-40dB;要在离开载波600kHz处能够满足上面公式。相位噪声必须小于-115dBc/Hz(哪位朋友能给出该数据的计算过程??请回贴赐教)。
一个性能良好的VCO应具备以下特性：正确的起振特性、足够的频率范围、无需微调、严格控制的电流消耗,以及不受温度和电源电压波动的影响等。
利用这一公式就很容易计算出VCO的相位噪声需要做到什么程度。例如,假设带宽为200kHz,9dB的载干比,干扰信号强度为-40dB;要在离开载波600kHz处能够满足上面公式。相位噪声必须小于-115dBc/Hz(哪位朋友能给出该数据的计算过程??请回贴赐教)。
一个性能良好的VCO应具备以下特性：正确的起振特性、足够的频率范围、无需微调、严格控制的电流消耗,以及不受温度和电源电压波动的影响等。
GSM手机接收设计的关键技术.doc