射频系统设计----接收机（1）

Answer 1

接收机设计是射频系统中的核心部分，本文将详细介绍接收机的关键指标以及设计流程。

接收机主要指标包括Reference Sensitivity Level（参考灵敏度）、Adjacent Channel Selectivity（相邻信道选择性）、Blocking（阻塞）、Receiver Inter-modulation（互调）。其中，带内阻塞指标与ACS分析相似，主要考察工作带内信道外干扰信号对接收机的影响。

接收机最小可接收电平计算公式为：-174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N0。Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关，BW由无线系统协议标准定义。设计时，首先根据协议灵敏度指标要求，确定噪声系数要求，以确保满足最小可接收电平指标。例如，若协议要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz，总输入噪声要求为-101dBm。

Adjacent Channel Selectivity（ACS）和带内阻塞指标分析类似，主要通过上行信道成型滤波器、接收通道增益线性范围以及AGC功能来保证接收能力。设计时，根据协议要求计算邻道干扰需要满足的指标，以及扣除系统噪声外允许引入的其他噪声功率，从而确定接收机的灵敏度指标。

Out-of-Band Blocking指标要求干扰电平更高，基站接收机通过腔体滤波器/双工器对带外干扰进行抑制。设计时，需要根据讲带外抑制指标分解给滤波器设计规格。

Receiver Inter-modulation（接收机互调）是考量天线口存在两个干扰信号时，互调产物如果落在信道内会烦扰接收机接收有用信号。设计时，根据干扰信号的类型和位置定义协议，确保测试可考量性。

接收机设计架构主要有ZIF（Zero-Intermediate-Frequency）设计结构和一次下变频中频欠采样架构。ZIF结构简化了接收机射频链路设计，节省了产品体积，ADC工作在低频，提供更优性能，频率规划简单，无需镜像抑制滤波器。但基带直流失调降低系统总体动态范围，对镜频抑制的需求使得多载波应用中所能容许的I/Q失配非常小，偶次谐波失真降低了灵敏度，低辐射对LO泄漏指标的要求更加苛刻，动态范围低于其他结构。

接收机设计流程包括确定系统噪声系数、确定RF前端增益、分析无阻塞条件下天线口和ADC口功率对应关系、计算ADC阻塞信号电平对RF前端增益要求等步骤。设计中需充分考虑噪声系数、增益、功率对应关系等因素，确保接收机性能满足要求。