资深专家支招：RF系统设计需要考虑哪些因素

　　作者：爱特梅尔公司 Jim Goings

　　简介

　　今天可以使用的高集成度先进射频设计可让工程师设计出性能水平超过以往的RF系统，阻隔、灵敏度、频率控制和基带处理领域的最新进展正在影响RF系统架构设计，本文旨在探讨某些参数特性，以及它们对系统性能的影响。

　　应对干扰

　　处于或接近所需工作频率的有害 RF信号，可能影响接收器精确调制所需RF数据包的能力。根据干扰与系统载波频率的接近程度，可以分为几类：a） 带内， b） 近带和 c） 宽带。采用不同的方法来减少各种类型干扰信号，以下列出常用的方法。

　　近带和宽带干扰

　　这种干扰抑制主要是改进射频装置的选择性和阻隔特性，选择性是描述射频装置在其它RF频谱中选择所需信号的能力。阻隔特性则描述IC器件忽略干扰或干涉信号，同时仍然接收所需RF信号的能力。在初期选择过程，谨慎的工程师将密切关注射频装置的选择性和阻隔特性。通常，这些参数被忽略，而RF系统性能受到影响。除了选择具有强大的阻隔特性的射频装置，还有其它用于抑制近带和宽带干扰的方法。一个常用的方法是在接收器天线和RF前端之间添加一个SAW滤波器，这就具有带通效应，可让所需的信号以极小的衰减进入射频装置，同时使得干扰因素的衰减增加。一个433.92MHz SAW滤波器的典型带通特性如图1所示。

　　

　　图1. SAW滤波器的典型频率响应

　　SAW滤波器提供的附加抑制不足以完全阻隔干扰，工程师应当考虑射频装置中间频率的带宽（IFBW），请参见图2说明，并且考虑噪声低于所需运作频率200kHz左右，在这种情况下，366kHz的IFBW在角频率下仅仅可使干扰衰减10dB，相反地，当使用25kHz IFBW时，干扰将会衰减56dB，如图5所示。

　　图 2. ATA5830器件在433.92MHz、IFBW = 366kHz下的阻隔特性

　　图3. ATA5830器件在 433.92MHz、IFBW = 25kHz下的阻隔特性

　　过去，IFBW是由IC设计所固定的，然而，高性能RF器件，比如Atmel® ATA5830N和ATA5780N，可以通过使用一个EEPROM-based配置表来调节IFBW，用户可配置IFBW范围为25kHz至366kHz，并为工程师提供26种不同的IFBW设置。在优化过程中，工程师应当确保所选择的IFBW保持足够宽的范围，以便适应内部参考频率的调制和容差带来的接收器和发射器RF频率的变化。来自意向幅射器（例如发射器）的RF信号包含了由于初始容差、温度和老化造成的载波频率错误项。除了接收器和发射器的晶体频率容差的最差情形堆叠，选择最小IFBW还必需考虑以合适的波特率传输RF数据包和进行调制所需的RF频谱带宽。