Architektury přijímačů a vysílačů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Předmět seznamuje studenty s problematikou moderní konstrukce rádiových vysílačů a přijímačů. Přednášky poskytují

informace o funkci, architektuře a parametrech vysílačů a přijímačů. Absolvováním tohoto předmětu by studenti měli

získat znalosti potřebné pro návrh, vývoj a testování rádiových vysílačů a přijímačů.

Požadavky:

Matematika, teorie signálů a systémů, analogové a digitální obvody a subsystémy (v rozsahu bakalářské zkoušky)

Osnova přednášek:

1. Základní stavební bloky vysílačů a přijímačů - přehled. Filtry: technologie (LC, keramické, SAW, krystalové,

dielektrické, ?, YIG), parametry; polyfázové filtry, přeladitelné filtry, ?

2. Syntéza kmitočtů: parametry oscilátorů (spektrální čistota, fázový šum, stabilita kmitočtu, ?), syntezátory

s celočíselným/neceločíselným dělicím poměrem, tvarování fázového šumu, nežádoucí produkty, DDS/NCO

spektrální čistota.

3. Kmitočtová konverze, intermodulace na směšovači, reciproké směšování a postranní příjmy; speciality (IRM,

kvadraturní modulátory/demodulátory).

4. DAC/ADC - technologie vs. ENOB/FS, SFDR, jitter vzorkovacího signálu a jeho vliv na šumové poměry na

výstupu AD převodníku. RF, IF, BB vzorkování.

5. Šum v přijímači: vnější a vnitřní šumy, šumová teplota, provozní/standardní šumový činitel/šumové číslo,

šumová šířka pásma, míra šumu, jakostní číslo, šumové napětí/šumový proud vs. šumové číslo.

6. Kaskádní syntéza: odvození šumové teploty, zisku, IPx. Dynamický rozsah, dynamický rozsah bez produktů

třetího řádu.

7. Parametry přijímačů - citlivost, selektivita, postranní příjmy, intermodulační odolnost, parazitní vyzařování

přijímače. S/N, C/N, BER: definice a měření.

8. Architektura rádiových přijímačů - přijímač s přímým zesílením, (super-)regenerační přijímač, reflexní

přijímač, superheterodynní přijímač s jedním a vícenásobným směšováním, přijímač s přímou konverzí do

základního pásma, přijímač s nízkou mf., přijímač se širokopásmovou mf.

9. Návrh a optimalizace přijímačů (kmitočtový a úrovňový plán, AGC ).

10. Bloky číslicového zpracování signálu za/před modulátorem/demodulátorem. DUC, DDC - provedení, systémy

s více vzorkovacími rychlostmi.

11. Hardwarové rádio, softwarově definované rádio, adaptivní rádio, kognitivní rádio, „inteligentní“ rádio.

12. Nelineární obvody - jednotónový test (bod komprese), dvojtónový test (body zahrazení), multitónový test

(A/ACPR), vliv nelineárních systémů na pásmově omezený signál, dynamický rozsah.

13. Výkonové zesilovače (PA) - třídy, koncepce: modulace na nosné vlně, modulace na mf, koncové stupně

pracující v pulsním režimu (PWM, PDM, D4M, ?), paralelizace PA, příklady PA, korekce (linearizace) PA

vysílače.

14. Parametry vysílačů - EIRP, instalovaný (výstupní) výkon, celková účinnost vysílače, účinnost koncového

stupně, PAE, saturační výkon, OBO, IBO, PAPR, PCCDF. Spektrální doména (nosný kmitočet, šířka kanálu,

výkon v kanálu, šířka pásma). Modulační doména (I/Q defekty, MER, EVM, TEV, STEM, STED, Rho, ?),

časová doména (výkon vs. čas).

Osnova cvičení:

Předmět má jen přednášky

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Rohde, U. L., Newkirk, D. P.: RF/Microwave Circuit Design for Wireless Application. John Wiley & Sons,

Inc., New York, 2000.

2. Rohde, U. L., Whitaker, J.: Communications Receivers, Third Edition. McGraw Hill, New York, NY, 2001.

3. Cripps, S. C.: RF Power Amplifiers for Wireless Communications, Second Eddition. Artech House, Norwood

MA, 2006.

4. Cripps, S. C.: Advanced Techniques in RF Power Amplifier Design. Artech House, Norwood MA, 2002.

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8M37ART

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřené elektronické systémy - Vysokofrekvenční a digitální technika (povinný předmět oboru)