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這是射頻美學(xué)的第1340期分享。
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通信的方式有兩種，頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD），TDD指傳輸數(shù)據(jù)時需要兩個獨立的信道，一個信道用來向下傳送信息，另一個信道用來向上傳送信息。TDD的發(fā)射和接收信號是在同一頻率信道的不同時隙中進(jìn)行的，彼此之間采用一定的保證時間予以分離。那么兩種通信方式對電路設(shè)計有什么影響？
頻分雙工
頻分雙工上文說了，兩個獨立的信道在不同頻率同時工作，一個用來收，一個用來發(fā)，互不干涉。從設(shè)計電路的角度來說，收發(fā)通道完全獨立，業(yè)務(wù)處理通道也完全獨立。
由于收發(fā)不同頻，必須考慮發(fā)射對接收的影響，所以在這里電路需要引入雙工器。
雙工器其實是一種濾波器，其作用是將發(fā)射和接收訊號相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時正常工作。
雙工器的指標(biāo)設(shè)計成為了收發(fā)能否獨立工作的關(guān)鍵點。
這里引入了一個概念，寬帶噪聲。
寬帶噪聲：發(fā)射機(jī)輸出的功率中除去有用信號、雜散、諧波外，在寬泛的頻率范圍，噪聲的功率譜密度。
寬帶噪聲是怎么產(chǎn)生的？
信號源的熱噪聲經(jīng)放大器放大；
本振的相位噪聲經(jīng)放大器放大；
信號源的噪聲、本振的相位噪聲經(jīng)過級級放大，最后從天線輻射出去。
若不經(jīng)優(yōu)化處理，末級功率放大器輸出的寬帶噪聲功率譜密度可達(dá)到-100dBm/Hz量級(常見)。U-V頻段，在距離50m處寬帶噪聲功率仍有-160dBm/Hz，這使得周圍環(huán)境噪底抬高10dB以上。
噪底抬高后，該范圍內(nèi)接收機(jī)的接收噪聲劇增，接收靈敏度明顯下降。
雙工器的設(shè)計原則一是發(fā)射在接收頻點的寬帶噪聲要低于接收頻點的噪底。
所以，在電路設(shè)計時要計算清楚發(fā)射鏈路的寬帶噪聲，根據(jù)寬帶噪聲和接收噪底的差值設(shè)計雙工器的抑制指標(biāo)。
雙工器還有一個設(shè)計依據(jù)就是外界對接收機(jī)的影響，公網(wǎng)頻段多，需要考慮其他頻率對接收的影響。
時分雙工
在TDD模式的移動通信系統(tǒng)中，接收和傳送在同一頻率信道(即載波)的不同時隙，用保證時間來分離接收和傳送信道。
時分雙工其實就是半雙工，也就是同一時刻只有一個業(yè)務(wù)在處理。所以從概念上來說，同樣的信道帶寬，F(xiàn)DD的業(yè)務(wù)容量是TDD的兩倍。從電路設(shè)計上來說，數(shù)據(jù)處理通道收發(fā)復(fù)用，資源占用少。
因為是時分，很多電路也可以復(fù)用，比如說頻率源。
時分電路設(shè)計與頻分不同的關(guān)鍵點就是收發(fā)切換的時間，為了資源的最大利用，一般都會復(fù)用鎖相環(huán)和資源處理器。
而這個收發(fā)切換的時間主要點就是，頻率源的切換時間和功放的上升時間。
頻率源的切換時間前文有講過，如果用集成芯片，這個指標(biāo)的設(shè)計主要在芯片的選型，記得加上程序加載的時間。
一般來說功放的爬坡時間都在us級，功率高的時間相對而言長一點，設(shè)計難度不大，設(shè)計時需要考慮過沖的問題。
TDD的典型就是WIFI，下面的器件是涉及WiFi所用的開關(guān)和PA，可以看到都對爬坡的時間有詳細(xì)的指標(biāo)闡述。
總結(jié)
對比兩種通信方式，各有優(yōu)缺點，TDD模式對電路的時間要求很高，但是因為同一時段只有一個信道在工作，所以設(shè)計時不用考慮對收通道的影響。
FDD模式，信道業(yè)務(wù)寬，相對獨立，需要考慮寬帶噪聲的設(shè)計。
兩種通信方式設(shè)計方案時考慮的重點不同。
祝好！
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