ΤΗΛ Ανάλυση & Σχεδίση (Σύνθεση Τηλεπικοινωνικών Διτάξεων Διλέξεις - Άγγελος Μπλέτσς ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης
Βιλιογρφί Διάλεξης - B. Rzvi, RF Microelectronics, Prentice Hll, Έκδοση 998.
Εισγωγή: Ετερόδυνος Δέκτης (Δεκετίς του 90! Ø Πρκάτω θ δούµε πως πρόκειτι γι υπερετερόδυνο δέκτη (κι όχι πλά ετερόδυνο.
Εισγωγή: Οµόδυνος Ρδιοδέκτης (Σήµερ
Πργµτικά συστήµτ µη ιδνικά! Ø Πργµτικά συστήµτ, νεξρτήτως ηλικίς, προυσιάζουν µη-ιδνικότητες. Ø Τέτοιες µη-ιδνικότητες (πρέπει ν είνι πλήρως κτγεγρµ- µένες κι κτνοητές! 5
Πράδειγµ?? 6
Περιεχόµεν Διάλεξης - Βσικές (άγνωστες σε σς Έννοιες: Φσµτική Μεγέθυνση (Spectrl Growth πό ΓΡΑΜΜΙΚΑ συστήµτ Συµπίεση Κέρδους (Gin Compression Απευισθητοποίηση (Desensitiztion Προϊόντ Ενδοδιµόρφωσης (Intermodultion Products κι σηµείο IP Εισγωγή στο Ποσό Θορύου (Noise Figure NF (υπολογισµός NF στην επόµενη διάλεξη Trdeoff µετξύ IP κι NF 7
Μπορεί έν ΓΡΑΜΜΙΚΟ σύστηµ ν δηµιουργήσει νέες συχνότητες (που δεν υπάρχουν στην είσοδό του; Απάντηση: NI, ότν είνι κι ΧΡΟΝΙΚΑ-ΜΕΤΑΒΑΛ- ΛΟΜΕΝΟ (όπως το κύκλωµ δειγµτοληψίς πρπάνω! 8
Απόδειξη: V out ( f V in ( f! # $ n"# sin(n! / n! # $ n"# sin(n! / % "' f " n n! & T V in ( f " n T ( * Γρµµικά ΧΡΟΝΙΚΩΣ-ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΑ συστήµτ: φσµτική µεγέθυνση. Στην διάλεξη υτή εστιάζουµε σε χρονικώς µετάλητες µη-ιδνικότητες. 9
Στην σηµερινή Διάλεξη: µη-ιδνικότητ µη-γρµ- µικότητ σε χρονικώς µετάλητ συστήµτ y( t 0 x(t x (t x (t..., Υποθέτουµε{ i } χρονικώς µετάλητ (διφορετικά, το σύστηµ είνι χρονικώς µετλητό. Ειδική περίπτωση: ισορροπηµέν συστήµτ (blnced systems περιττή συµµετρί j 0, j άρτιο. Π.χ.: ( f! V out ( f RI EE tnh V in # " V T $ & % 0
Αποτελέσµτ µη-ιδνικοτήτων: Συµπίεση Κέρδους y ( t x(t x (t x x ( t cos(ωt (t y ( t cos(ωt cos (ωt cos (ωt ( cosωt cos ωt cos ωt Γι µικρό smll, ο όρος Α µελητέος Γι όχι µικρό κι ρνητικό, το κέρδος συµπιέζετι!
Συµπίεση Κέρδους Ορισµός: Το επίπεδο του σήµτος εισόδου γι το οποίο ισχύει το πρκάτω: 0log db 0log db db 0.5 µετρά το µέγιστο εύρος τιµών του σήµτος ΕΙΣΟΔΟΥ.
Αποτελέσµτ µη-ιδνικοτήτων: Απευισθητοποίηση Απευισθητοποίηση: ότν έν δυντό, νεπιθύµητο σήµ στην είσοδο µειώνει το επιθυµητό σήµ στην έξοδο! [συγκρίνετέ το µε την συµπίεση κέρδους] x( t cosωt cosωt y( t cosωt 9 >> y( t cosωt......
Μη-γρµµικότητ: Ενδοδιµόρφωση Όρος ης τάξης: ν f -f σχετικά µικρό, τότε προϊόντ ενδοδιµόρφωσης εµφνίζοντι γειτονικά των f κι f. Περιττοί όροι: υπάρχουν κόµη κι σε ισορροπηµέν (blnced συστήµτ (όπου δεν υπάρχουν άρτιοι όροι!
Σύνοψη IP - NF Trdeoff (θ νλυθεί στο τέλος της διάλεξης IP της κάθε θµίδς µις τηλεπ. διάτξης ουσιστικά κλιµκώνετι πό το συνολικό κέρδος των θµίδων που προηγούντι της συγκεκριµένης θµίδς > οι επόµενες θµίδες γίνοντι πιο σηµντικές NF: η εξίσωση Friss µς λέει ότι ο θόρυος που συνεισφέρετι πό κάθε θµίδ µειώνετι κθώς το κέρδος της προηγούµενης θµίδς µεγλώνει > οι ρχικές θµίδες είνι οι πιο σηµνικές... NF: ν µι θµίδ εισάγει εξσθένηση τότε ο θόρυος της επόµενης θµίδς ενισχύετι! 5
Σύνοψη IP - NF Trdeoff χονδρικά, µεγλύτερο κέρδος > µικρότερο NF λλά κι µικρότερο σηµείο IP! 6
... cos((ω cos((ω cos(ω 9 cos(ω 9 ( ( ( ( cos(ω cos(ω ( t t t t t x t x t x t y t t t x ω ω 9 IP IP IP >> Μη-γρµµικότητ: Ενδοδιµόρφωση ( ος τρόπος υπολογισµού: υξάνω είσοδο, πρτηρώ ισχύ εξόδου...
Υπολογισµός της ισχύος εισόδου όπου υπάρχει τοµή: input IP (IIP. Υπολογισµός της ισχύος εξόδου όπου υπάρχει τοµή: output IP (OIP. Μειονέκτηµ µεθόδου: IIP µπορεί ν είνι πολύ πιο µεγάλη πό την επιτρεπόµενο σήµ εισόδου (π.χ. τάση τροφοδοσίς. Λύση: extrpoltion ( ος τρόπος υπολογισµού. 9 IP IP IP >> Μη-γρµµικότητ: Ενδοδιµόρφωση ( ος τρόπος υπολογισµού
Μη-γρµµικότητ: Ενδοδιµόρφωση ( ος τρόπος υπολογισµού: extrpoltion... ω,ω IM in in / IP in 0log IP (0log ω,ω 0log IM 0log in
Ενδοδιµόρφωση σε Συστήµτ σε σειρά Υπολογισµός IP γι πολλπλές θµίδες σε σειρά.... ( ] [ ] [, ( y ( y IP (t x x(t (t y (t x (t x x(t (t x (t x x(t (t] x (t x x(t [ (t y (t y (t y y (t t (t x (t x x(t t
,,,, IP IP IP IP IP IP IP Ενδοδιµόρφωση σε Συστήµτ σε σειρά
Ενδοδιµόρφωση σε Συστήµτ σε σειρά IP IP, IP, Προσεγγιστικός υπολογισµός IP γι πολλπλές θµίδες σε σειρά. Υψηλότερο Κέρδος πό µονάδ ελττώνει IP της επόµενης θµίδς > ελττώνει συνολικό IP > IP,..., οι επόµενες θµίδες πρέπει ν έχουν µεγλύτερο IP πό τις ρχικές > οι επόµενες θµίδες κθίστντι πιο σηµντικές!
Noise Figure noise figure SNR SNR in out Ιδετό θόρυο σύστηµ > NF (0 db. Ποσό Θορύου (Noise Figure Συστηµάτων σε Σειρά (εξ. Friis: NF tot (NF! NF!... NF! m p p... p(m! NF µις θµίδς ελτώννετι όσο µεγλύτερο είνι το κέρδος της προηγούµενης > οι ρχικές θµίδες είνι οι πιο σηµντικές σχετικά µε το ποσό θορύου (NF!
Σύνοψη IP - NF Trdeoff IP της κάθε θµίδς µις τηλεπ. διάτξης ουσιστικά κλιµκώνετι πό το συνολικό κέρδος των θµίδων που προηγούντι της συγκεκριµένης θµίδς > οι επόµενες θµίδες γίνοντι πιο σηµντικές NF: η εξίσωση Friss µς λέει ότι ο θόρυος που συνεισφέρετι πό κάθε θµίδ µειώνετι κθώς το κέρδος της προηγούµενης θµίδς µεγλώνει > οι ρχικές θµίδες είνι οι πιο σηµνικές... NF: ν µι θµίδ εισάγει εξσθένηση τότε ο θόρυος της επόµενης θµίδς ενισχύετι!
IP - NF trdeoff! χονδρικά, µεγλύτερο κέρδος > µικρότερο NF λλά κι µικρότερο IP! 5
Ερωτήσεις? 6