По сравнению со спектральной плотностью мощности QPSK-сигнала получен несколько более узкий спектр, что и следовало ожидать при использовании пятиуровневой комплексной огибающей вместо двухуровневой. Увеличение числа уровней комплексной огибающей позволяет несколько снизить и сопутствующую амплитудную модуляцию, так как максимально возможное расстояние между фазовыми состояниями для сигнала QPSK равно ±π, а для сигнала π/4 DQPSK оно равно ±3π/4. Величина сопутствующей AM для сигнала π/4 DQPSK менее 75 %, что существенно меньше, чем для сигнала с модуляцией QPSK при том же самом сглаживающем фильтре (98 %). [1]
4. Расчёт автогенератора
Задачей автогенератора является формирование высокостабильного колебания, которое подаётся на синтезатор частот.
Исходные данные для расчёта:
Частота кварца – 13,6 МГц
Добротность кварца – 106
Мощность – 0,1мВт.
Для расчёта выбираем схему автогенератора с кварцевым резонатором между эмиттерами изображённую на рисунке 4. [2]
Рисунок 4
Выбираем транзисторы MMBT3904 со следующими параметрами [6]:
Fгр = 300 МГц;
h21 = 70;
Pmax = 350 мВт
Рекомендуемый ток коллекторов 0,5 мА. Отсюда находим напряжение на базе транзисторов:
В
Находим сопротивление делителя, принимая ток делителя равным 0,07 мА:
Номиналы остальных элементов берём рекомендованные в литературе [2].
C1 = 0,01 мкФ;
C2 = 0,1 мкФ.
Амплитуда выходного напряжения Uвых = 0,5 В.
Кварцевый автогенератор обладает высокой стабильностью частоты, а выбранная схемотехника также позволяет значительно стабилизировать частоту при изменении температуры, напряжения питания и других дестабилизирующих факторов. Это особенно важно при использовании в мобильной технике.
5. Синтезатор частот
Колебание с автогенератора поступает на синтезатор частот ADF4360-2, который позволяет получить на выходе колебание с частотой 1913 МГц. ADF4360-2 – синтезатор с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты. Принцип его работы представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 – ОГ – опорный генератор, ДФКД – преддедитель, ИФД – импульсно-фазовый детектор, ГУН – генератор управляемый напряжением, ДПКД – постделитель, ЦП – центральный процессор.
Частота с опорного генератора делиться ДФКД до значения f0. Частота с ГУН делиться ДПКД и поступает на ИФД. Таким образом получается петля ФАПЧ. Коэффициенты деления ДФКД и ДПКД задаются центральным процессором. Для ADF4360-2 ДФКД – это 14-ти разрядный счётчик, а ДПКД – 5-ти разрядный счётчик и 13-ти разрядный счетчик с настраиваемым предделителем с коэффициентами 8/9, 16/17, 32/33. Это позволяет настраивать частоту в широких пределах с малым шагом.
Параметры синтезатора частот ADF4112:
Напряжение питания 3.0 – 3.3 В;
Входная частота 5 – 104 МГц;
Входная чувствительность 0,7 – Uпит В;
Выходная частота 1850 – 2170 МГц;
Выходная мощность -13 – -3 дБм (программируемая).
Структурная схема синтезатора ADF4360-2 представлена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Структурная схема синтезатора частот
Применяем схему включения, рекомендованную производителем [5] (рисунок 7).
Рисунок 7 – принципиальная схема включения синтезатора ADF4360-2
Сигнал высокой частоты подается непосредственно на модулятор.
6. Модулятор
Модулятор π/4 DQPSK состоит из двух интегральных схем: квадратурного модулятора AD8341 и формирователя квадратурных сигналов AD7011. Структурная схема формирователя квадратурных сигналов представлена на рисунке 8. Данная ИС преобразует входную цифровую последовательность в аналоговые управляющие сигналы I и Q каналов.
Рисунок 8
Параметры AD7011:
· напряжение питания +5В;
· выходное дифференциальное напряжение 2 В.
· рабочая частота до 230 МГц
Принцип работы модулятора AD7011 следующий: цифровая данные поступают по последовательному интерфейсу (Tx DATA, Tx CLK), затем последовательный интерфейс преобразуется в параллельный двухбитный. В соответствии с полученным дибитом формируются дифференциальные управляющие сигналы. Схема содержит два 10-битных ЦАП с формирующими фильтрами, источник опорного напряжения и схему калибровки. Это позволяет практически исключить элементы внешней обвязки [3].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.