包络峰值功率和射频信号链模拟

2020年4月17日

PCB峰值包络功率计算

设计一个接收器电路天线需要一个峰值包络功率计算。

调幅是编码信息的最古老的方法,在一种电磁波。虽然这种方法和广播一样古老,它是不会很快消失。高数据传输速率在空气、铜和光纤仍通过多层次方案与调幅信号的使用。设计任何探测器,接收机/发射机和信号链支持AM信号需要一个峰值包络功率计算是电路设计的一部分。

在设计任何射频接收机子系统的目标是最大化的权力交付给一个加载组件。同样,在一个射频发射机子系统,目的是最大化的权力交付给发射天线。包络峰值功率和平均包络功率都是重要的量化指标通过射频信号链传递的信号强度。这是如何使用峰值包络功率在设计一个射频子系统以及如何量化接收/发射功率。

为什么使用峰值包络功率计算?

每一个是信号载频频率(高频)和一个信封(低频)。载波频率可以被认为是“携带”信号的频率,而包络频率周期性载波信号的振幅随时间变化。在某些情况下,比如在声音复制、载波频率不是一个单一的谐波。相反,它可能是一些任意的信号不断调节载波信号的振幅和编码信息的载波信号。

下面的图显示了AM信号在时域。如果你检查这是信号,它应该成为明显,载波信号的权力就是一个毫无意义的测量能力。真正的衡量权力由信号而不是由包络信号。这是逻辑上的载波功率是由其振幅,振幅是由包络信号。因此,AM信号所携带的力量是完全由包络信号的强度决定。

峰值包络AM信号在时域。

的两个重要指标量化电力载波信号的包络功率和平均峰值包络的力量。峰值包络就是力量的振幅包络信号在时域。一般简单的平均价值在时域,恰好是包络信号的中点(见上面的蓝线)。

当你计算峰值包络功率时,您需要使用AM信号的峰值电压/电流和负载阻抗。如果你知道包络信号的峰值电压,可以计算峰值包络力量,反之亦然。对于任意负载阻抗,峰值包络功率是:

方程峰值包络的力量

峰值包络功率方程

阶段的因素是电压和电流之间的相位差在这任意阻抗。峰值包络功率通常是测量参考电阻,即。,Z = r .注意实际天线和组件有一些反应阻抗,这取决于频率的内容是信号。

是信号的电路模拟的目标是通过信号链转移最大功率。这是通过测量峰值包络功率直接在模拟过程中,或通过测量包络峰值电压和计算的峰值包络功率负载阻抗。

如果你设计一个连锁信号发射天线,天线的阻抗,然后你可以计算给定的峰值包络功率包络峰值电压。然后您可以优化你的信号链的不同部分,试图最大化峰值包络功率交付给天线。反过来说,你可以计算出功率和电压传输到负载在一个接收天线的信号链和优化信号链的每个部分,以减少损失。

如果你处理信号,射频信号链链的有几个部分:

峰值包络功率的射频信号链

基本传输和接收信号链是信号

有一些基本的电路模拟功能需要使用,以确保你通过你的信号链转移的最大功率。这些都是如下表所示。

模拟	目标
频率扫描	计算阻抗匹配网络的传递函数及电路中任何过滤器。
瞬态分析	在这里,你没有那么多担心一个信号的上升或下降时间;体面的收发器有微不足道的瞬态行为。相反,这是用于直接提取包络峰值电压峰值包络功率计算。
Pole-zero分析	任何滤波器电路不应该不受欢迎的共振或停止乐队是信号的带宽。
FFT	链传输信号,放大器的输出通常会运行接近饱和,并检查是很重要的,三阶互调的产品低于允许的限制你的接收器。
谐波平衡	这不仅仅是一个简单的FFT,它可以帮助您可视化效果的线性和非线性子电路信号链的输出信号。