轻叩RF设计之门二

上变频:将具有一定频率的输入信号,改换成具有更高频率的输出信号(通常不改变信号的信息内容和调制方式)的过程。在超外差式接收机中,如果经过混频后得到的中频信号比原始信号高,那么此种混频方式叫做上变频。

下变频:在接收机中,如果经过混频后得到的中频信号比原始信号低,那么此种混频方式叫做下变频。下变频的目的是为了降低信号的载波频率或是直接去除载波频率得到基带信号。

本振:信号下变频或上变频时,需要输出一个单频点的本振信号,与输入信号混频。理想的本振信号为一单频点载波,但实际情况下是没有这样的理想本振信号。

实际的本振信号多是在本振频点集中最多的能量(功率),而在本振频点的左右边带快速衰落,当然这种边带能量越低,表明点频信号性能越高。为表征本振信号的这一特性好坏,引入相位噪声的指标。

单边带相位噪声:表示距离本振频点左边带(或右边带)一定频率偏移处1Hz带宽内的功率比本振频点功率的衰减量。这是表征本振信号频谱纯度的指标。例如:一个10MHz振荡器的相位噪声指标:

-dBc/Hz

1kHz;

-dBc/Hz

10kHz;

-dBc/Hz

kHz。

解调:与调制相反,用于解出原始信号。

通过调制、解调,可以将信号的频谱搬移到任意频段,从而有利于信号的传送,并且使频谱得到充分利用。

以广播为例,如果语音信号不经过调制,直接发送,会造成什么情况?首先,音频的频率很低,要直接传输这种频率信号可是需要非常大的天线尺寸;另外,多个电台同时发送时信号相互干扰,接收端无法解出信号。

以深圳广播电台交通频率FM.2为例,使用的是FM调制方式,频段使用.2MHz。

我们来认识一下各种调至方式:

看到FM的影子了吗?

FM就是图中第二个,频率调制。

模拟调制和数字调制两大类别,是从信号的角度来说的,不是从载波的频率。比如AM广播和FM广播,使用模拟(连续变化)的音频信号去调制载波的。

数字调制,最典型的就是OOK,用通断的方式去传输。比如发报机、最简单的玩具、遥控门、遥控灯具等遥控器……

经典的RF发射端电路

用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化。

以载波的频率变化来表示信号

容易实现吗?

是的,容易实现,采用变容二极管是经典的方案,见下图:

变容二极管广泛的使用在FM和VCO中。下图是NXP的变容二极管产品系列。

你用过的MCU中也经常有内部VCO的吧?

经典的2FSK。用2个不同频率的载波分别表示二进制“0”和“1”。

FSK及其改进型最小频移键控MSK(minimum-shiftkeying)、高斯最小频移键控GMSK、高斯频移键控GFSK等,是我们射频IC中最常用。

例如,我们生活中已经离不开的蓝牙技术就是采用GFSK……

其中的四相相移键控QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式,它被广泛应用于各种通信系统中.适合卫星广播。

本文由创易栈编写,转载请联系创易栈

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