Доброго времени суток

Подскажите пожалуйста, делаю РПУ БС стандарта UMTS, собственно говоря со структурной схемой уже опрелелился. Но возник один вопрос, а именно правильно ли определяю динамический диапазон по интермодуляционной составляющей третьего порядка. У меня РПУ прямого преобразования. Каскадный IP3 на выходе РПУ равен 36dBm.

В ПЧ у меня стоят 2 ФНЧ с подавлением по соседнему каналу 40 dB

Так вот когда я сделал модель в AWR, я измерил на ней DD и получилось, что он равен 71 dB.

Правильно ли я понимаю, что ДД численно = Каскадный IP3 + подавление ФНЧ по соседнему каналу?
Но у меня втракте стоит 2 ФНЧ, почему модель учитывает только одно? Или должен учитываться только 1 ФНЧ?

Спасибо.

Уважаемый stardart!

Если Вы студент, то можно понять Ваш вопрос, если же Вы пытаетесь действительно РАЗРАБОТАТЬ РПУ БС, которая должна работать, то Вам следует основательно почитать соответствующие книги...
По большому счету динамический диапазон напрямую не зависит не от IP3 не от подавления по соседнему каналу! :-), хотя косвенно некоторая корреляция есть, но она разная при разной схемотехнике!...
Попробуйте спросить по ссыдке:
http://forum.cqham.ru/viewforum.php?f=28&sid=085db5ff24639efcbd1c3c79659b8ba8

там есть специалисты по приемникам прямого преобразования... Советую сразу выложить результат своих расчетов и спросить - в чем ошибка!

Желаю успехов!

Вы делаете что-то интересное и оригинальное.
Сигнал базовой станции сотовой связи UMTS (WCDMA) это 2.1 ГГц, полоса > 5 МГц.
Что будет делать такой РПУ? Демодулировать сигнал (круто), показывать спектр (реально) или просто "послушать с FM детектором" (кроме шума ничего)?
РПУ прямого преобразования, в ПЧ стоят 2 ФНЧ - то есть в РПУ "нулевая" ПЧ, принимаемый сигнал преобразуется с 2.1 ГГц в 0, раскладывается на 2 составляющие I/Q, я правильно понял?
А дальше, оцифровка I/Q сигнала и ввод компьютер (врядли)? Или демодуляция на DSP или FPGA ?
Если I/Q, то квадратурное преобразование должно быть в модели.
Динамический диапазон в полосе приёма, а какова она, 6 МГц?
В общем структурную схему бы, и элементная база интересна.

Я пытаюсь сделать СВЧ тракт до АЦП. РПУ работает в диапазоне 1920-1980МГц.

В смысле DD не связан с IP3. Насколько я понимаю IP3 - это есть точка пересечения комбинационной составляющей 3 порядка и первой гармоники.(Одного из 2 тонов). А разница между основной гармоникой и комбинационной и есть DD.
Динамический диапазон по комбинационным искажениям третьего порядка (по точке IP3) определяется как разность входной мощности, соответствующей отсутствию искажений, и мощности минимального входного сигнала. Чем выше точка IP3, тем, соответственно, выше и динамический диапазон.
После смесителя и происходит подавление сигналов на соседней частоте?

Или я что-то не так понимаю?

Да после смесителя (Fгет=Fсиг) сигналы идут в квадратурах, далее стоят фильтры, усилители, аттенюаторы, после чего сигнал поступает на АЦП, далее на ПЛИС, обработка и демодуляция происходит в цифровой форме. Но до АЦП мне надо передать сигнал с как можно меньшими искажениями.

Динамический диапазон по комбинационным искажениям третьего порядка (по точке IP3) определяется как разность входной мощности, соответствующей отсутствию искажений, и мощности минимального входного сигнала
Если совсем точно, то это разница между уровнем входной мощности, при которой интермодуляционные искажения не превышают заданного значения Pimd3 <= P0, и уровнем входной мощности, при котором выходной сигнал Pout = P0.

В связи с этим уместен вопрос, что именно понимается под минимальным сигналом. Обычно это либо предельная чувствительность (для выходного ОСШ 0 дБ), либо чувствительность для заданного ОСШ (редко), либо некий фиксированный уровень (например, в отечественном ГОСТ-е для КВ приемников - уровень 1 мкВ).

Так или иначе, во всех этих случаях IMD3 однозначно вычисляется через значение IIP3 (IP3, приведенного ко входу тракта) и IP0 (P0, приведенного ко входу тракта).

Если совсем точно, то это разница между уровнем входной мощности, при которой интермодуляционные искажения не превышают заданного значения Pimd3 <= P0, и уровнем входной мощности, при котором выходной сигнал Pout = P0. - я так и делал на модели.

То есть я не могу даже примерно оценить, как OIP3 + затухание ФНЧ по соседнему каналу, правильно?

Так или иначе, во всех этих случаях IMD3 однозначно вычисляется через значение IIP3 (IP3, приведенного ко входу тракта) и IP0 (P0, приведенного ко входу тракта). - модно подробнее.

Спасибо

Предложение, что бы тема не ушла в нуль.... Поделитесь у кого какая метода измерения интермодуляционных искажений 2, 3 порядка.

Моё скромное мнение. Если человек делает приёмник базовой станции этого стандарта профессионально, то такие вопросы задавать здесь не будет. Ибо очень специфическая это штука. Посему, такой человек уже знает, как такие приёмники делаются, какие параметры имеются на сей день, и как всё это на сей же день измеряется и чем. И на просторах СНГ этим вряд ли занимаются.

Остаётся одна возможность - перед нами просто студент, получивший модное теперь задание, которое (и я это знаю!) реально не выполнит ни один из его же преподов :)

И что интересно, ответить человеку мы не можем :) Ибо техники этой не знаем. А кто на ней работает, тому не до того, чтобы вникать в схемотехнику и делать измерения и расчёты "точки пересечения".

Очень хочу быть опровергнутым теми, кто "на просторах СНГ делает" или теми, кто эксплуатирует или ремонтирует.

Затем и написал.

Сам же я давно уж забыл структуру приёмника, ибо интересовался давно, и даже не помню какие там смесители и какой сигнал туда подаётся как гетеродинный, и даже кажется там несколько таких сигналов, и может они даже и не синусоидальные. И приёмник там точно не одноканальный, даже в телефоне, не говоря уже о БС. Так что как там нужно измерять "точку пересечения" и какой должна быть эта точка для нормальной работы приёмника БС - это ещё большой вопрос. И над ним нужно думать, кто не знает. И я не знаю. Видно, и рассуждающие здесь до меня - тоже не знают.

Итак, ребята, кто из нас тут и как мерял забитие и интермодуляцию для смесителей, если туда в качестве гетеродинного подаётся шумоподобный сигнал? А? Есть тут такие?
Или студент прав, и там просто переносится спектр, а затем уже многоканальная цифровая обработка ?
И потом, где находится "выход" приёмника ? И что такое "каскадный" ДД ? И что такое "соседний канал"? И как давится "зеркальный канал" в случае, если гетеродин синусный и задача ППП перенести спектр? У меня большое подозрение, что в БС спектр никто не переносит, и там не может быть никакого ППП, а есть куча "корреляторов" вместо смесителей, каждый "гетеродинится" своим ШПС, полученным от общего синусного когерентного гетеродина, а тот в свою очередь от джипиэс приёмника. Или я не прав?

А у студентов общая проблема: их научили моделировать, но не научили понимать, что откуда берётся, вот в чём их беда. Так, студент, объясни мне хотя бы, что к чему. Как, чёрт возьми, работают приёмники в БС? Или этому не учат? Если со всем определиться, то и вопросов не останется. Задай вопрос правильно, и тебе не нужно будет отвечать, ибо ответ будет виден в твоём вопросе даже и тебе самому!

В твоём вопросе и близко нет определённости, потому и не может быть никакой определённости в ответах!

Хочешь точный и правильный ответ - задай точный и правильный вопрос!

На твой текущий вопрос "правильно ли я понял , что ДД=.... + ....." я даю правильный и точный ответ: "с чего ты взял?"

Кстати у ППП не может быть ПЧ :) Там может быть только "НЧ". Я наконец понял, что у тебя "когерентный" и синусоидальный гетеродин :) тогда ясно и с "соседним каналом". Тогда можно и ответить :) Кстати, что означает, что "на выходе у меня столько-то мощности?" Какое это отношение имеет к ДД?

помоему дело обстоит именно так как сказал serk, студентов учат всякой чепухе, а конкретно использованию моделлерских программ от поставщиков чипсетов, их учат быть только менеджерами технической политики тех или иных фирм... и опереться им не на что, книг или мало или они плохие, а преподы и сами не имеют опыта работы... процедура передачи знания студентам, давно подменена впихиванием (продажей) им ИНФОРМАЦИИ, которая в случае возникновения любого вопроса, превращается просто в ШУМ.

Когда началась война, технология RCA не позволила ВСЮ войну наладить выпуск ламп металлической серии, но закупка лицензии превозносилась нашими академиками как дикий (пусть и купленный за золото) рывок всей радиопромышленности... а ламп как не было так и нет.

Мне кажется, обсуждение ушло в эмоциональную сферу. Вопрос изначально был задан о вполне конкретном и четко определенном параметре тракта. В том, что этот параметр сам по себе не дает исчерпывающей характеристики пригодности тракта для решения той или иной задачи, наверное, никто и не сомневается.

Как известно, динамический диапазон по IMD3 - это разница между уровнем входной мощности, при которой интермодуляционные искажения не превышают заданного значения Pimd3 <= P0, и уровнем входной мощности, при котором выходной сигнал Pout = P0.

Мощность третьей гармоники на выходе тракта P_imd3 = OIP3 + 3 * (P_in - IIP3) = 3*P_in + G - 2 * IIP3,
где G - коэффициент усиления тракта по мощности, OIP3 = IIP3 + G - точки пересечения третьего порядка, приведенные ко входу и выходу тракта, соответственно, P0 - мощность сигнала на выходе тракта.

Решаем уравнения: P_imd3 = 3*P_in_max + G - 2 * IIP3 = P0 и для P_in_min + G = P0.

Динамический диапазон по DR3 = P_in_max - P_in_min = (2/3) * (IIP3 + G - P0) = (2/3) * (OIP3 - P0).

В данных соотношениях P0 - это мощность сигнала на выходе тракта. На практике бывает удобнее измерять ДД относительно заданной мощности полезного сигнала на входе P_in_0 (например, именно так задаются требования в ГОСТ на приемные устройства). Так как P_in_0 = P0 + G, имеем:

DR3 = (2/3) * (IIP3 - P_in_0).

Спасибо asv.

serk из вас получился бы отличный философ=), да вы правы я всего лишь студент или "студентишка", я так понимаю, что это определение мне больше подходит =), так сказать менеджер технической политики, как сказал mf21.)))) Стуууудентишка, которому вдруг понадобилось разобраться с одной проблемой. Да вы правы, возможно мне не стоило заходить на ваш форум и тем более отвлекать вас от серьезных проблем, задавая свой идиотский вопрос.
Я прошу прошения, что украл ваше драгоценное время...

p.s. Но при всем этом - это не дает вам право мне "Тыкать".

С уважением Студент.

Да, сочуствую, сам в 2000м диплом писал, тоже самое, пытался модную тему мне куратор пихнуть, пришлось попотеть, но ...в итоге поменять успел тему и все затихло.
stardart, надо поштудировать сайты производителей, могу порекомендовать задать вопрос еще на netmonitor.ru, там поболе будет УМТС-ников.

Не обижайся Стандарт, ну я бываю невоспитан, тыкаю будущим менеджерам :) я даже и сам удивляюсь, как это я посмел :) ну да ничего удивительного, упадок нравов :)

А вообще, я очень рад за Вас, если после ответа ASV Вы сразу же всё уже поняли, и что касается обычного приёмника, и что касается конкретно Вашего.

апну старенькую тему, в качестве обмена опытом так сказать.
собрал 2сигн ген-р - http://www.cqham.ru/prec2x.htm
к нему самодельный атт на смд резисторах и реле рэс-49, в более менее следовании правилам выполнения вч устройств. Линейно работает до 500Мгц (гонял на НВТ500)
вот только шаги я сделал 3,6,10,20,20,20 дб. Не стал делать мельче, хотя наверно зря, мне абс точность не нужна, мне лишь оценочная хар-ка нужна.
Первым испытуемым оказался FT-900, по методике в статье про гену замер IP3 с преампом составил +12Дбм, без него гдет 17-20дбм (тут и сказался крупный шаг атт, метод калибровки С-метра немного совсем не удалось точно сделать)
Потом поискал данные на трансивер, нашел такую таблицу - http://hamradio.online.ru/ftp3/HF%20trcvrs_ARRL_may04.pdf
удивило практически полное совпадение. Едва слышимый тон на паразитной частоте возникает при уровне С9+30дб (но имхо СШ при этом был меньше 10дб, ибо с-метр не реагировал на паразитной частоте) что означает входной уровень -43дбм, если принять чуйку аппа за -121дбм, то ДД получет в районе 80. По разнице атт при методе калибровки С-метра из статьи, получается гдет 75дб (без преампа, с ним гдет 70), ну и найденные хар-ки на близкие по духу есовские аппараты говорят о 70-75дб ДД так же.
Так что видимо, верить себе можно.
Даже стало интересно проводить измерения, разработки свои теперь можно вести куда продуктивнее, а главное теперь понимаешь чего ожидать от своей техники.
Надо попробовать Соньку ИСФ-100 прогнать. А потом на очереди активные антенны..


UPD, самое главное забыл сказать, у меня в отличие от статьи про 2 сигн гену разнос не 20кГц, а всего 9кГц.

Windk

Сначала желательно на чем-то хорошем глянуть собственный ИМД генератора.
Подойдет 14-16битный сдр приенмик, какие-то проф. анализатора спектра.
Или приставка-смеситель с кварцем для переноса и анализа на звуковую карту.

Кстати, кварц тут фильтрующий заметно как настраивается емкостью?

а я решил вопрос немного по другому, чисто с практического подхода. Чтобы оценить, хорошое или не хорошое новое самодельное ВЧ-творение достаточно, довести схему до IM3 на примерно -40дБ и убедиться ,что компрессия -1дБ ещё не наступила. С этого измерения можно потом пересчитать хоть на что, предполагая , что общепринятые правила построения РПУ соблюдились.

Ну вот - для такого измерения особо малошумящий генератор не нужен, если он при отстройке на 10 кГц уже на -60 дБ шумит, и то, всё будет окей. А это чуть ли не делать с качёственным RC-генератором (шутка , но не далеко от правды), хорош в этом 74НС4046 до 2 МГц, если кому надо.

Обсмотрел свой "автопарк" и приглянулся к DDS-генератору АКИП-3409/5 до 50 МГц. Подключил к анализатору - мерить до -40дБ вообще не проблема, если уменьшить отстройку, то да. Раскрыл этот генератор (он всё равно всегда врал мне на 50 Гц при 10 МГц и нашел в качестве опорного ничего опорного. Обычный генератор на 74НС04 на 25 МГц - кварц ещё плоский НС49....
Но....
Китайцы не глупые, что касается, если себе делать. На плате есть посадка на корпусный (FULL) генератор. Оказывается, убрать резистор, поставить резистор - сигнал уже переложили. В quartz1.com купил VCTCXO 25МГц - поставил, на место не сделанного USB поставил потенциометр ,крутил ровно 25МГц. Проверил в анализаторе - шум заметно снизился и мерить на расстояние хоть 1 кГц на -50дБ даже не проблема.
C DDS надо просто быть немного аккуратным при выборе частот, зная двоичный код и опорную частоту ,можно подобрать "круглые" частоты , на которых нет боковых. Или каждый раз просто обсмотреть сначала сигналы на боковые. Но данный АКИП всегда ниже -60дБ держит боковые и поэтому по IM2 и IM3 все получается очен удобно и красиво. Выходы складываю просто через 2 аттенюатора -10 дБ и от точки суммирования ещё 10 дБ к объекту. Взаимодействия на уровне до -70дБ нет.

Windk
Ваша схема хорошо для прямого измерения и для измерения блокировки - но надо строить гаджет свой, как правильно отмечено в материале.

Zmej
кварц работает при малом импедансе фильтра и емкостью тянется по последовательной емкости. Кварцы от 12 МГц и до 22 МГц хорошо тянутся на несколько кГц. Если купить 2 кварца, в данных генераторах они работают с "укорочивающей" емкостью всех конденсаторов с генераторе последовательно взято. Поэтому в фильтре правильно применяется "стяжка" емкостная последовательная, четко попадаете.

Чтобы оценить, хорошое или не хорошое новое самодельное ВЧ-творение достаточно, довести схему до IM3 на примерно -40дБ

Ну если вас устраивает собственное ИМД -40дБ, тогда да, можно и ДДС генераторы использовать даже, где два в одном.
Я бы хотел до -100 иметь чистые 2 тона для оценки в т.ч. высококлассных приемников.

Zmej

очень остро настраивается. чуть отстроишься и в ноль сигнал, а так до 90-100мВ RMS можно в резонансе получить.
у меня воздушные кпе применяются, от Р-250. оба кпе со стороны платы с общим полигоном, транзисторы у меня bfr93 и стаб тоже из серии малошумящих ЛДО (транзисторы и стаб лучше по шумам чем в статье). смд резиссторы. экраны плюс все в секционированном дюралевом корпусе (кажд гена в своей секции).
Пока его не мерил, но думаю по шумам он подходит для высококлассных приемников, как бы с такой целью и делал. Предлагают знакомые прийти к ним на работу каким то спектроанализатором воспользоваться (не роде, какой то средненький, чтот из реголов кажется), но думаю, если свой софтрок грамотно переделать, из него не хуже выйдет.
Кварцы (14.750) все одинаковые, в местных магах не нашел с разносом в 20кГц, купил 4 одинаковых и кпе растащил на 9кГц. это макс что удалось выжать.

и добавил 3ю платку с кварцами 14.000, чтоб разнос 700кгц составил - это для увч отладки. Щас буду делать на тех же кварцах диплексер-поглотитель основных тонов (после увч перед входом спектроаназитора включать).

Windk
посмотрите в РАДИО 12-2016 , я там показал режектор для несущих ,правда на 60 МГц, но на 14 МГц даже лучше будет работать ,можно пропорционально L и C пересчитать.

Zmej
на -40дБ мерить есть смысл, когда сравнивать приёмники - просто одни это делает при 2х20мВ а другой при 2х200мВ. Всё остальное можно пересчитать ,если схемы более менее состоятельные. И на -40дБ даже многие цифровые осциллоскопы выдают понятный результат в режиме анализатора.
Т.е. различается подход к измерению. Я целенаправлено доведу РПУ до -40дБ, а в выше указанном методе выловят порог появления. Для оценки IM3 и IM2 разницы нет, для оценки ДД есть, если есть чем мерить эти пороговые сигналы.

Хайо
посмотрите в РАДИО 12-2016 , я там показал режектор для несущих ,правда на 60 МГц, но на 14 МГц даже лучше будет работать

понял, посмотрю обязательно.

ps. пришел к выводу, что надо в доп к своему атт заказать и это
https://www.sv1afn.com/rfattenuator.html
Based on the Peregrine Semiconductor's PE4306 chip, this module is a complete RF 0-31 dB attenuator with 1 dB steps

жаль только не на новом чипе (там чуть IP3 покрепче и шаг 0.5), впрочем, стоять он будет после моего атт и использоваться лишь для возможности получения мелкого и плавного шага.

Windk
Для той измерительной задачи, которые Вы ставите я не стал бы брать чиповые аттенюаторы для уже комбинировванного сигнала. Если уже делать чиповое, делать 2 по каждому сигналу отдельно и комбинировать можно даже с усилителем, после усилителя ещё раз фильтр (осторожно не более 1 мВт на кварц).

Тогда делать общий атенюатор на 0-32-64 дБ в резисторно-релейнном виде и никакого IM не будет в широкой динамики.

Если уже делать чиповое, делать 2 по каждому сигналу отдельно

гм, интересная мысль.. в той схеме моего 2сигн генератора поставить их после -6дб аттенюаторов до сумматора. Заодно балансировку можно проще сделать..

Попутно смог проверить генератор DDS на чистоту. При 4 МГц и отстройке 200 кГц он в полосе 2 МГц на -70 дБ чист. На частоте 31,25 МГц он ан 60 дБ чист и после прохождения через фильтр на 5 кварцев он на 75 дБ при отстройке более 100 кГц "блестит".

По методике преднамеренной IM3=-40дБ это более чем достаточно, чтобы сравнить верхний предел ДД двух РПУ.