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            基站射頻卡時鐘樹需要注意的問題

            作者: 時間:2011-05-02 來源:網(wǎng)絡 收藏

            ADC抖動的其他影響
            由于ADC是采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng),而不是完全線性的轉換,在有用輸入信號、不的(“阻斷”)信號和采樣之間,它們也將受到互調積所有相同的影響。


            然而,還有另一種推動ADC采樣規(guī)格的影響。這就是孔徑抖動效果,如圖3所示。

            圖3 ADC的孔徑抖動


            其基本概念是,任何時間不確定性的采樣都可以通過三角法轉換成該采樣振幅的不確定性。振幅的不確定性可導致ADC信噪比的下降。一旦已知了輸入信號的頻率,RMS抖動目標可確定為ADC的理想信噪比。一旦達到目標,ADC內的樹固有抖動即可分解出來,以確定采樣時鐘的目標RMS抖動規(guī)格。

            時鐘抖動對DAC的影響
            用于發(fā)送路徑的數(shù)模轉換器(DAC)把一個數(shù)字表示的基帶信號轉換為一個模擬表示的基帶信號,以便隨后轉換為RF頻率,并放大到所需的發(fā)射功率。設計師將關注固定卡的頻率規(guī)劃,以確保DAC的采樣頻率不會與接收卡端的臨界頻段重疊。這很重要,因為DAC受到來自兩個潛在機制的頻率生成圖像的影響。


            第一種機制與ADC和混頻器中發(fā)生的情況相同,采樣時鐘的卷積(fLO)和輸入信號(fIN) 產(chǎn)生的頻率都在N·fLO+M·fIN。此卷積結果來自于轉換器的非線性。對采樣時鐘抖動有關要求的影響與ADC類似。


            第二個機制是大多數(shù)DAC工作方式中不可避免的結果。如圖4所示,在每個采樣時鐘沿,DAC的輸出將很快切換到一個新的電壓等級以代表數(shù)字采樣值。此值將保持到下一次采樣的時鐘沿。輸出僅匹配每一次采樣時鐘的所需波形。

            圖4 DAC輸出與理想輸出的比較
            (在之前重建濾波器)


            這將導致引入誤差能量。此外,大多數(shù)DAC都將受到某種時鐘饋通的影響,導致N·fLO進一步出現(xiàn)尖峰。為此,采樣時鐘頻率往往會大大高于奈奎斯特的要求,這樣饋通尖峰就遠遠超出了響應頻率,因此可以很容易地濾波。


            DAC輸出波形將通過模擬重建濾波器盡可能多地消除這類不必要的頻率。如果時鐘抖動和相位噪聲邊緣可以很好地控制,濾波器的設計將更加容易,實現(xiàn)成本也較低。除了采樣時鐘在特定偏移條件下的具體位噪聲水平要求,還有一個頻率范圍內集成RMS抖動的規(guī)范。這是由于時鐘抖動造成理想輸出波形的畸變。這將降低DAC的總諧波失真(THD)或信噪加失真比(SINAD);必須保持在規(guī)范以內,以防止降低的誤差矢量幅度(EVM)。在發(fā)送端,較低的時鐘抖動可直接讓EVM更好,或用來放寬波峰因數(shù)/峰均功率比降低電路的設計限制。

            內的相位調整要求
            除了基本的語音和數(shù)據(jù)傳輸服務,許多移動用戶還其他服務。例如,利用一組信號發(fā)射塔通過三角法實現(xiàn)用戶的精確定位。當所有天線在彼此發(fā)射和接收相位校準信號時,通過射頻三角法可以實現(xiàn)最佳的精確定位。一些這樣的服務獨立的在其之間以少于50ns的速度運行。一個射頻卡的預算在于:相對于同一系統(tǒng)中的其他無線卡,它可能引入多少相差異。這就是每個射頻卡利用一個內部時鐘輸入信號生成其內部所有頻率的另一個原因。它可確??ㄉ纤袝r鐘的相位校準至少有一個共同的出發(fā)點。

            總結
            射頻卡需要利用一個往往有噪聲的輸入時鐘生成各種時鐘。這些輸出時鐘當中很少與輸入時鐘是整數(shù)關系。所有時鐘必須其總噪聲數(shù)量,以防止噪聲耦合到關鍵電路。專門針對混頻功能的時鐘包括ADC和DAC,對RMS抖動以及噪聲邊緣都有嚴格的規(guī)范,以避免射頻信號路徑中產(chǎn)生阻斷信號。


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