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使用先进的信号分析技术确定WLAN发射机降级的原因

来源:电子产品世界/LitePoint公司 Christian Olgaard?? 2005年11月17日 ?? 收藏0

?????? EVM能表达多数不同的信号失真效应。较差的EVM测量结果本身就说明了问题,特别是在与其它参数的测量结果组合使用时,可有助于确定下述发射信号减损:I/Q失衡(幅度、相位、群延迟);相位噪声;寄生信号与瞬态效应;信号压缩效应。

?????? I/Q失衡

?????? I 与Q之间的失衡或失配会直接影响调制精度。沿PCB印刷线路上的I 与Q信号通道产生的寄生电容与寄生电感的差异会导致I/Q失衡,就像元件变化甚至基带与RF IC设计变更造成的I/Q失衡那样。

?????? 由于幅度与相位失衡,星座图会有些失真与模糊不清,而不是一些清晰定义的点。在本例中,I/Q 失衡的影响导致

了大约-30dB的EVM值,而该值正好与单独测量的每个副载波的EVM值基本相同。由于调制导频信号的数据之间存在固定的关系,因此其星座点看起来比数据星座点更清晰,并且提供一种定性评估I/Q 失衡影响的简单方法。I/Q幅度失配使导频信号大都散布在I轴,而I/Q相位失配则使导频信号大都散布在Q轴 。除了幅度与相位失衡之外,I与Q信号之间不同的群延迟会对调制精度带来不良影响。这种失衡通常与基带I与Q信号的PCB布局以及不同的印刷线路长度有关。星座图点将再次显示出失真,但群延迟差异的影响取决于频率,对每个OFDM 副载波的影响也不同。

?????? 相位噪声

?????? 当信号与本振(LO)信号混合并从基带频率转换为RF频率时,相位噪声会进入到信号中。LO相位噪声分配反映了频率合成器使用的参考晶体振荡器的频率稳定性、合成器锁相环(PLL)使用的压控振荡器(VCO)的频率稳定性以及频率合成器使用的PLL的环路带宽。PLL对于晶体振荡器来说是低通滤波器,对于自激VCO来说是高通滤波器。根据PLL的环路带宽,理想的合成器输出相位噪声频谱密度由以下因素决定:低频偏移下较好的晶体振荡器长期稳定性;高频偏移下较好的VCO短期稳定性;带内PLL自身鉴相器与分频器所产生的带内噪声为基底。

??????相位噪声影响调制精度,与其它减损一样,也会影响到EVM。在本例中,最终的EVM约为-25dB。数据速率较低时,符号时间内的积分消除了短期频率不稳定性的最坏影响,剩下的只有晶体振荡器的长期稳定性的影响。对于802.11a/g 在最高数据速率下使用的OFDM信号,通过在接收机上使用导频信号来跟踪信号的相位变化,可以减轻相位噪声的影响。只要相位变化相对于符号速率来说比较慢,就可以对信号的相位变化进行跟踪与补偿。?

?????? 应该去除过多的相位噪声,因为过多的相位噪声可能是出现各种问题的征兆,比如晶体振荡器的噪声、电源噪声产生的寄生信号或者电路板屏蔽不充分、送入频率合成器或混频器中的参考晶体振荡器信号电平不正确或者其它设计或生产问题。将过多的相位噪声确定为不良EVM成因的最佳途径就是检查相位噪声的能谱密度(PSD)。某些具有VSA能力的单机测试器,如LitePoint的IQview 可以对WLAN调制信号进行相位噪声分析。


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WLAN? 发射机? 信号?

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