射頻鏈路指標預算

1、射頻鏈路指標預算射頻鏈路指標預算 目錄 中頻盤鏈路構成中頻盤鏈路構成 OIP3OIP3與與NFNF計算公式計算公式 發(fā)射通道鏈路預算發(fā)射通道鏈路預算 反饋通道鏈路預算反饋通道鏈路預算 接收通道鏈路預算接收通道鏈路預算 基本公式基本公式 ACPRACPR分析分析 本振泄露分析本振泄露分析 DPDDPD通道分析通道分析 接收靈敏度分析接收靈敏度分析 阻塞與反混疊濾波器分析阻塞與反混疊濾波器分析 互調分析互調分析 半中頻雜散分析半中頻雜散分析 LCLC濾波器設計濾波器設計 濾波器帶寬要求濾波器帶寬要求 中頻盤鏈路構成 OIP3與NF計算公式 以兩階系統(tǒng)為例： 發(fā)射通道鏈路預算 G=10dB，NF=1

2、8.9，OIP3=31.5，Pout=-3.5 Pin TX-13.5 DeviceGainNFIP3S GainS NFS IP3Pout LPF-11100-11100-14.5 TRF37031112301223-13.5 PI-55100-512.555428818-18.5 RFFILTER-44100-913.5778651914-22.5 PI-44100-1315.415986510-26.5 BG18C15.54.5402.518.5176614225.34858-11 HMC472-3335-0.518.5517219722.11891-14 PI-33100-3.518.

3、6188937319.11891-17 BG18C15.54.5401218.855325133.51415-1.5 PI-221001018.8574106631.51415-3.5 反饋通道鏈路預算 G=-15.5dB，NF=33.5，OIP3=33.8，Pout=0 Pin CP15.5 DeviceGainNFIP3S GainS NFS IP3Pout HMC472-171735-171735-1.5 HMC349-1149-181833.86479-2.5 HMC485-9940-272724.73366-11.5 LPF-11100-282823.73366-12.5 PI-11

4、100-292922.73366-13.5 BIF3164.540-1333.536.310542.5 LPF00100-1333.536.310542.5 PI-11100-1433.5100105635.310541.5 ETC412-1.51.5100-15.533.530020533.810530 接收通道鏈路預算 G=54.5dB，NF=3.21，OIP3=34.3 Pin RX-125 DeviceGainNFIP3S GainS NFS IP3Pout LNA3033030330-95 PI-22100283.00127290928-97 HMC485-9940193.02515

5、252418.96564-106 LPF-11100183.03220093517.96564-107 PI-22100163.05218304315.96564-109 BIF3205.240363.1752821634.51999-89 HMC4720035363.1752821631.74307-89 SAWFILTER-101010026374307-99 PI-3310023374307-102 BIF3205.240433.20931746636.31592-82 pxv1220s-33100403.20942092933.315

6、92-85 BIF3205.240603.20990030539.80218-65 LPF-11100593.20990084238.80218-66 PI-33100563.20990344135.80218-69 ETC412-1.51.510054.53.2099055934.30218-70.5 基本公式 系統(tǒng)ACPR = RF Power 熱噪聲 NF - 信號底噪 最大非線性產物 接收靈敏度 = 熱噪聲 + NF + SNR 處理增益 OIP3 = RF Power + IMD3/2，IMD3 = RF Power 最大非線性產物 最大非線性產物 = RF Power 2*(OIP

7、3 - RF Power ) OIP3 = IIP3 + G，IIP3 = RF Power(Input) + IMD3/2(Input) 接收系統(tǒng)串聯(lián)IIP2 = 2*RF Power + Pr = RF Power + IMR2 IMR2 = RF Power - Pr ACPR分析 1.DAC1.DAC時鐘相噪對時鐘相噪對DACDAC輸出信號底噪的貢獻：輸出信號底噪的貢獻： -145 - 20lg(737.28M/140M) = -159.43dBm/Hz-145 - 20lg(737.28M/140M) = -159.43dBm/Hz 2.DAC2.DAC輸出信號的總底噪：輸出信號的總

8、底噪： -159.43 + (-158) = -155.58dBm/Hz-159.43 + (-158) = -155.58dBm/Hz 3.3.84M3.3.84M帶寬的擴頻增益：帶寬的擴頻增益： 10lg3.84M = 65.84dB10lg3.84M = 65.84dB 4.DAC4.DAC在發(fā)射通道輸出口的總噪聲：在發(fā)射通道輸出口的總噪聲： -155.58 + 65.84 + 10 = -79.74dBm/3.84MHz-155.58 + 65.84 + 10 = -79.74dBm/3.84MHz 5.5.發(fā)射通道輸出口的總熱噪聲：發(fā)射通道輸出口的總熱噪聲： -174 + 65.84

9、 + 10 + 18.86 = -79.3dBm/3.84MHz-174 + 65.84 + 10 + 18.86 = -79.3dBm/3.84MHz 6.6.發(fā)射通道輸出口的信號底噪：發(fā)射通道輸出口的信號底噪： -79.3+ (-79.74) = -76.5dBm/3.84MHz-79.3+ (-79.74) = -76.5dBm/3.84MHz 7.7.發(fā)射通道輸出口的最大非線性產物：發(fā)射通道輸出口的最大非線性產物： -3.5 2-3.5 2* *(31.5+3.5) = -73.5dBm(31.5+3.5) = -73.5dBm 8.8.發(fā)射信號的發(fā)射信號的ACPRACPR： -76.

10、5 + (-73.5) (-3.5) = -68.2-76.5 + (-73.5) (-3.5) = -68.2 ACPR analysisLOG or FMAGNITUDE KTB-1743.98107E-18 SAMPLE CLK (M)737.28 BW3840000 IF (M)140 CLK NOISE -145 DAC NOISE-1581.58489E-16 CLK TO DAC NOISE-159.431.14023E-16 DAC OUTPUT NOISE-155.5832.76493E-16 BW GAIN65.84331 DAC NOISE FLOOR-89.73981.

11、06173E-09 CHANNEL NF18.86 CHANNEL GAIN10 CHANNEL OIP331.5 SIGNAL POWER-3.5 SIGNAL Noise-79.73981.06173E-08 KTB Noise-79.29671.17579E-08 SIGNAL NF-76.50232.23753E-08 CHANNEL OIP3 TO ACPR-70 MAX P3rd-73.54.46684E-08 Total CHANNEL Noise-71.73646.70436E-08 CHANNEL MAX ACPR-68.2364 本振泄露分析 1.1.功放口的本振泄露：功放

12、口的本振泄露： -35 + 10 + 50 -35 = -10 -35 + 10 + 50 -35 = -10 dBmdBm 2.2.共站時腔體濾波器所需抑制度：共站時腔體濾波器所需抑制度： -10 (-86) = 76dB-10 (-86) = 76dB LO leakageLOG or F IQ leakage -35 TX channel gain10 PA gain50 RF filter35 PA leakage-10 coexist requirement-86 Cavity filter76 DPD通道分析 1.1.進入進入ADCADC的熱噪聲：的熱噪聲： -174 + 65.8

13、4 + 33.5 - 15.5 = -90.16dBm/3.84MHz-174 + 65.84 + 33.5 - 15.5 = -90.16dBm/3.84MHz 2.2.進入進入ADCADC的最大非線性產物：的最大非線性產物： 0 20 2* *(33.8 + 0) = -67.6dBm(33.8 + 0) = -67.6dBm 3.ADC3.ADC的底噪：的底噪： 4 66 10lg (92.16M/3.84M) = -4 66 10lg (92.16M/3.84M) = - 75.8dBm/3.84MHz75.8dBm/3.84MHz 4.4.反饋信號進入反饋信號進入ADCADC后所能達

14、到的最大后所能達到的最大ACPRACPR： -90.16 + (-67.6) + (-75.8) 0 = -66.97 -90.16 + (-67.6) + (-75.8) 0 = -66.97 DPD analysisLOG or FMAGNITUDE CHANNEL NF33.5 CHANNEL GAIN-15.5 CHANNEL OIP333.8 SIGNAL POWER0 KTB NF-90.1567 NF TO ACPR-90.15679.64564E-10 OIP3 TO ACPR-67.61.7378E-07 ADC FS Power4 ADC SNR66 ADC NF-75.8

15、0212.62899E-08 CHANNEL MAX ACPR-66.96732.01035E-07 接收靈敏度分析 1.WCDMA1.WCDMA靈敏度測試使用的是單載波靈敏度測試使用的是單載波3.84M3.84M帶寬。帶寬。 2.2.處理增益：處理增益： 10lg(3.84M/12.2k)= 25dB10lg(3.84M/12.2k)= 25dB 3.4.5M3.4.5M的熱噪聲：的熱噪聲： -174 + 10lg3.84M = -108.16dBm/3.84MHz-174 + 10lg3.84M = -108.16dBm/3.84MHz 4.4.接收靈敏度：接收靈敏度： -108.16 2

16、5 + 3.2 + 6 = -123.96 -108.16 25 + 3.2 + 6 = -123.96 dBmdBm/3.84M/3.84M ( (協(xié)議要求低于協(xié)議要求低于-121dBm)-121dBm) RSSI analysisLOG or FMAGNITUDE KTB-174 BW3840000 BW GAIN65.84331 NF3.2 KTB 3.84MBW-108.157 KTB NF-104.957 Process Gain25 SNR6 Receive Sensitivity-123.957 阻塞與反混疊濾波器分析 1.1.當有大阻塞信號進入時，為了使當有大阻塞信號進入時，為

17、了使ADCADC不溢出，混不溢出，混 頻器與小功率放大器有更好的線性表現(xiàn)，上行頻器與小功率放大器有更好的線性表現(xiàn)，上行DCADCA 增益是需要衰減的。衰減后整個上行的噪聲系數為增益是需要衰減的。衰減后整個上行的噪聲系數為 5.55.5。 2.2.熱噪聲：熱噪聲： -174 + 10lg3.84M + 5.5= -102.66dBm/3.84M-174 + 10lg3.84M + 5.5= -102.66dBm/3.84M 3.3.除去熱噪后可接受的總噪聲：除去熱噪后可接受的總噪聲： -96 (-102.66) = -97.06dBm-96 (-102.66) = -97.06dBm 4.4.帶

18、內反混疊濾波器所需要的抑制度：帶內反混疊濾波器所需要的抑制度： -35 (-97.06)= 62.06dB-35 (-97.06)= 62.06dB 5.5.考慮到上行通道的平坦度，以及阻塞大信號進入考慮到上行通道的平坦度，以及阻塞大信號進入 上行通道后所引起的非線性效應，需要再保留上行通道后所引起的非線性效應，需要再保留3dB3dB 。帶內。帶內反混疊濾波器所需要的抑制度：反混疊濾波器所需要的抑制度： 62.06 + 3 =65dB62.06 + 3 =65dB 6.6.帶外阻塞信號為帶外阻塞信號為-15dBm-15dBm，所以對于帶外阻塞信號，所以對于帶外阻塞信號 反混疊濾波器所需要的抑制

19、度：反混疊濾波器所需要的抑制度： -15 - -15 - （-97.06-97.06）+ 3 = 85.06dB+ 3 = 85.06dB Block analysisLOG or FMAGNITUDE BLOCK SIGNAL-353GPP=-40dB Wanted SINGAL-115 SNR6 Process Gain25 Acceptable MAX noise-962.51189E-10 Channel NF5.5 KTB -174 3.84MBW KTB with NF-102.6575.42414E-11 Total Noise-97.05651.96947E-10 Filter

20、 Restriction62.0565 互調分析 1.1.在天線口除去熱噪聲后最大可接受的噪聲：在天線口除去熱噪聲后最大可接受的噪聲： -97.06dBm-97.06dBm 2.2.假設互調產物占假設互調產物占50%50%： -97.06 3 = -100.06dBm-97.06 3 = -100.06dBm 3.3.輸入輸入IIP3IIP3： -48 +-48(-100.6)/2 = -21.97dBm-48 +-48(-100.6)/2 = -21.97dBm 4.4.輸出輸出OIP3OIP3： -21.97 + 50 = 28.03dBm-21.97 + 50 = 28.03dBm 互調

21、信號相對于靈敏度信號依然是大信號，所以上互調信號相對于靈敏度信號依然是大信號，所以上 行通道也需要做適當的衰減，這樣可以降低上行通行通道也需要做適當的衰減，這樣可以降低上行通 道道OIP3OIP3的要求，節(jié)約器件成本。的要求，節(jié)約器件成本。 IP3 analysisLOG or FMAGNITUDE Wanted SINGAL-115 SNR6 Process Gain25 Acceptable MAX noise-962.51189E-10 KTB IN 3.84M BW-102.6575.42414E-11 MAX Noise except KTB-97.05651.96947E-10 IM product-100.057Assume 50% CHANNEL GAIN50 3GPP -48dBm-48 IIP3-21.9717 OIP328.02825 半中頻雜散分析 1.1.半中頻雜散：半中頻雜散： 頻率為頻率為IF/2 + FloIF/2 + Flo，經過混頻器下變頻以后會進入，經過混頻器下變頻以后會進入 中頻不會被混頻器以后的模擬濾波器與數字數字濾中頻不會被混頻器以后的模擬濾波器與數字數字濾 波器濾除。波器濾除。 2