在我刚做射频的时候,当时在调一个锁相环,我很不理解,为什么要用锁相环,明明VCO也可以实现想要的频率,为什么不能用VCO?
说到为什么不能用VCO,必须要说一下频率精度的问题。频率精度我们都知道用ppm表示,ppm是用来衡量频率误差的一个值,百万分之一,也就是说计划输出1MHz的频率,实际输出为0.999999MHz,偏差为1Hz,表示为1ppm。
VCO的精度:
上表是一个mini-circuit 的VCO,可以看到频率变化范围是20-45MHz/v,也就是说0.1V电压变化就会变动2~4MHz,即使使用12位的ADC
如果参考电压是3.3V,那么最小精度为:
最小精度=3.3/212−1≈3.3/4095≈0.000807V
频率变化也达到了16kHz
而锁相环的频率准确度是可以达到1Hz级别。
回头说应用,射频对于应用来说,不是目的,只是过程,对于通信来说也就是说射频的频率精度最终是在基带。
频率偏差的危害:
信号同步性:较大的频率误差可能导致信号与其他设备不同步,从而产生干扰或无法正常接收信号。频率误差是实际信号频率与期望频率之间的差异,频偏则是实际信号频率在时间上的变化。为了确保可靠的无线通信,需要采取合适的校正措施,使信号频率保持准确和稳定。
邻道干扰:无线频谱模板用于测试产品发送信号时在其相邻信道的干扰度。频率误差可能导致在相邻信道的干扰增加,影响其他设备的通信质量。
接收灵敏度:接收灵敏度是表示待测物接收性能的一个参数,频率误差的影响可能导致接收到的有用信号减弱,从而影响无线覆盖范围。
EVM性能:在实际应用中频率误差的增加可能导致EVM性能下降。
信号解调错误率:传输距离的增加可能会导致信号衰减,使得信噪比降低。为了维持可靠的通信,可能需要降低传输速率,以提高误码率性能。因此,频率误差的增加可能会导致数据传输速率的降低,从而影响通信性能。
频率精度在射频叫频率误差,在基带叫频偏,基带解调能够纠正的频偏是有限的。
射频的频率误差对于基带来说是绝对值,2.4GHz,1ppm的误差是2.4kHz,对于基带来说纠正的频偏需要达到2.4kHz
调制方式越高,对频率偏差的容忍就越小。
5G,频率误差的要求是0.1ppm
所以为什么不用VCO?
最后的话
射频的学习不再是孤立的器件调试,而是从整体的角度去理解系统,理解器件,理解指标。射频收发系统的指标设计与分解已经300+人加入了,如果你也想提升射频能力,系统的学习射频,学习射频通信,课程介绍戳链接 ,除了课程视频,还有课件PPT,一群一起学习的人,遇到问题解决不了,需要咨询,可以和群友一起讨论,也可以咨询我。
相信能帮助你走的更快、更稳、更远!感兴趣扫码咨询。