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射频电路和数字电路有何差异?射频电缆和双绞线的联络与差异?

射频电路和数字电路有何区别?射频电缆和双绞线的联系与区别?- 然而现在,PXI等体积更小巧、功能更强大的基于PC的仪器平台成为了电子嵌入式系统的理想原型解决方案。基于PC的仪器不仅能满足嵌入式系统的尺

  射频电路和数字电路有何差异?

  关于高速数字电路而言,虽然仍是重视电压,可是其规划办法和射频电路的规划办法附近,也需求考虑阻抗阻抗匹配,因为反射电压的存在会导致额定的误码率。

  射频电路:

  1.重视阻抗匹配或功率,这是规划中最为要害的两个参数,其他中心参数都能够由功率和阻抗来确认;

  2.重视频率响应,一般在频域内进行剖析,因为关于射频电路模块而言,带宽规划很重要;

  3.喜爱用网络剖析仪、频谱剖析哎仪或噪声测验仪等进行测验,这些仪器输入/输出阻抗低,一般都是50欧,往往会对电路产生影响,因而需求在阻抗匹配条件下进行丈量;

  4.一般,射频模块的输入/输出阻抗很低,典型值为50欧,较低的阻抗有利于将功率传送到某个模块或许部分电路,因为关于给定的功率P,由P=V2/Z知V2正比于Z,阻抗低的话,也就是说能够用较低的电压传送相同的功率;

  5.射频模块优先挑选更大的漏极电流,这关于给定的电压更有利于功率的传输;

  6.通讯体系中,关于接纳机,射频信号在解调前,需求进行功率改换,一般来说,解调器输入端的射频信号功率与噪声功率之比要大于10dB;关于发射机,调制器后边的已调载波需求进行功率放大并传送到天线,足够大的功率以便传输到更远的接纳机。

  射频电缆和双绞线的联络与差异?

  现代射频仪器现已从单纯的丈量设备开展成为重要的体系规划东西。这种开展得益于软件无线电(SDR)引发的各种技能。软件无线电所具有的灵敏性正在掀起无线通讯职业以及射频测验仪器的革新。

  20世纪80年代末,工程师们开端测验软件无线电设想。曩昔,无线电需求依赖于杂乱模仿电路才干发送和接纳射频和微波信号以及完结对信息信号的编码和解码。软件无线电的开端设想是运用通用无线电来进行信号发送和接纳,一起在软件中履行多个物理层功用(如调制和解调)。

  WalterH.W.Tuttlebee在其宣布的文章SoftwareDefined Radio:Origins,DriversandInternaTIonal PerspecTIves中写到:软件无线电开端的一些典型运用包含军用无线电通讯项目,比方20世纪90年代初的SPEAKeasy项目。在该项意图规划中,经过在软件中开发许多调制和解调功用,无线电为各种无线接口之间供给了互操作性。

  但是,到了90年代末,工程师们开端活跃研讨软件无线电技能在商业体系的运用,如蜂窝基站。其间论述越来越多运用的软件无线电需求的一篇最有影响力的论文是Joseph Mitola III博士于1993年宣布在IEEE Spectrum的Software Radios: Survey, CriTIcal EvaluaTIon and Future Directions。Mitola博士也因为其广泛的研讨而被称为“软件无线电之父””。

  最能够表现软件无线电办法的优势也许是现代基站。跟着无线规范从GSM演变到LTE,经过硬件来增加对新规范的支撑变得日益困难。此外,基站是经过杂乱且不断更新换代的软件来进行信号处理和闭环操控。例如,功率放大器(PA)线性化技能,如数字预失真(DPD),对基站的功用至关重要,并且跟着时刻的推移不断开展。因而,软件无线电办法成为基站规划和保持长时刻支撑性的抱负挑选。

  仪器的底子革新

  与此一起,软件无线电架构正日益广泛地运用于无线职业,射频测验和丈量设备正在阅历一个严重的转机。21世纪初,新无线规范的面世要求仪器能够供给愈加丰厚的丈量功用,因而也要求架构愈加灵敏。因为这需求很多的射频丈量工程师才干完结,曩昔针对少量运用专门规划仪器的做法现已变得不切实际。因而,测验厂商开端探究软件界说射频测验设备的概念。

  传统扫频调谐频谱剖析仪的开展是整个职业过渡到软件界说仪器体系最典型的比如之一。在传统的频谱剖析仪中,分辨率带宽滤波和功率检测等功用是根据模仿组件来完结的。但是,今日的现代射频信号剖析仪经过集成通用射频下变频器(无线电)来生成数字化I / Q采样。该仪器能够运用频谱核算等多种办法来处理I / Q采样数据。因而,或许用于履行光谱丈量的同一信号剖析仪还能够用于解码RADAR脉冲、解调LTE信号或乃至无线记载GPS信号。

  现在,测验厂商现已进一步完善射频仪器架构,以不断趋近于软件无线电架构。新一代射频仪器的根本架构不只结合了通用无线电,还结合了广泛的PC和信号处理技能,如多核CPU和FPGA。今日,RF测验设备的软件无线电化为传统RF测验运用供给了显着的优势,一起也协助工程师完结了曾经无法用射频仪器完结的运用。

  摩尔定律对射频测验的影响

  仪器信号处理功用的不断提高是将PC技能集成到RF仪器的最显着优势之一。摩尔定律猜测CPU的处理才能将不断提高,这意味着仪器的处理功用也会不断提高。因而,因为CPU厂商不断更新处理器技能,根据PC的仪器的丈量速度也不断加速。例如,十年前需求50 ms的频谱丈量现在只需5 ms即可完结。

  除了CPU,现代射频仪器也逐步集成了现代软件无线电的核心技能——FPGA。FPGA运用于射频仪器现已有十多年,当今一个不断开展的趋势是让仪器的FPGA完结用户可编程。用户可编程的FPGA将仪器的效果从单一功用设备扩展为无限灵敏的闭环操控体系。

  跟着当今支撑FPGA的仪器的呈现,工程师能够将FPGA的实时操控功用与关于时刻要求极端严厉的测验功用相结合。例如,在需求经过数字接口完结设备操控的测验运用中,支撑FPGA的仪器能够同步履行数字设备操控与射频丈量。根据用户可编程的FPGA供给的新测验办法,工程师们的测验时刻提高了100倍。

  支撑FPGA的东西也推进了FPGA编程的巨大立异。虽然一些工程师多年来一向运用VHDL等硬件描绘言语,但FPGA编程的杂乱性为该技能的广泛运用带来重重障碍。

  软件无线电推进FPGA的运用

  今日,RF仪器中类似于软件无线电的架构元素现已含糊了传统仪器和嵌入式渠道之间的边界。界说仪器的特性,如用户可编程的FPGA,使得RF仪器日趋广泛地用于嵌入式运用中。

  二十年前,将价值上百万美元的RF信号发生器和射频信号剖析仪拼装在一起来开发雷达体系的原型好像令人不可思议。这种体系不只本钱昂扬、规划巨大,并且杂乱的编程体会也令工程师望而生畏,不肯运用无线通讯设备之类的仪器。

  但是现在,PXI等体积更细巧、功用更强壮的根据PC的仪器渠道成为了电子嵌入式体系的抱负原型处理方案。根据PC的仪器不只能满意嵌入式体系的尺度和本钱要求,一起也为工程师供给了一种能够重新配置RF仪器,然后完结RF仪器的广泛运用的杰出软件体会。所以,工程师开端运用射频信号发生器和剖析仪来规划雷达、信道仿真器、GPS记载仪和DPD硬件等嵌入式体系。

  运用软件来充沛界说和定制RF仪器行为的这一才能现已成为处理下一代测验应战的要害。因而,未来的RF仪器架构将越来越难与软件无线电架构区别开来。

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