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相邻信道抑制和相邻信道干扰对802.11 WLAN性能造成的影响(上)
文章来源: 电子系统设计 文章作者: 德州仪器 发布时间: 2006-04-10   字体: [ ]  
 

  提供可跨越全世界无许可限制频带中所有频率的5.xGHz射频架构是无线行业的发展趋势。下图(图3)展示了这些所谓的"全频段"射频是如何从5.150GHz到5.875GHz运行的。若此波段射频含有将于2007年生效的日本分配,则该范围还可以扩展到从4.9GHz到5.875GHz。假设此频带中存在某些高功率干扰源,如雷达与导航系统,那么全频段射频还需要一些级别的信道选择性过滤才能避免由这些高功率干扰源造成的任何性能下降。

  以上述内容为背景,本白皮书的其余内容将主要介绍以下内容:

  • 可以对干扰提供相邻信道抑制(ACR)的RF接收机设计;
  • ACR过滤技术,可以在蓝牙与802.11技术共存于同一产品平台上的嵌入式应用中实施该技术。特别强调在无线耳机中遇到的问题;
  • 在密集的用户环境中由相邻802.11单元(cell)产生的干扰。

  提供ACR的接收机设计

  RF系统抑制源自相邻信道干扰的能力主要取决于接收机的架构。虽然目前可以使用几种接收机架构,但是由于在WLAN系统中普遍使用直接转换(DC)与双通道转换或超外差(super-het)架构,因此本白皮书只对这两种架构进行分析。

  为了在WLAN接收机的设计中融入有效的ACR功能,必须在接收机链路中考虑两个要点。如下所示:

  • 低噪声放大器(LNA)与IP3的输入信号饱和度;
  • 在系统的信号基带处理器中模数转换器(A/D)的当前信号级别。

  在802.11系统中,大多数LNA的输入信号级别在-20到-30dBm之间达到饱和。如果出现了超过此级别的强输入信号,LNA将停止提供增益,并且实际上将抑制信号的非线性失真。精心设计的LNA能够以高达-10至-15dBm的输入级别进行操作。当输入信号超过-10至-15dBm时,一些系统能够绕过LNA。从而使输入信号可高达+4dBm,但是折衷的结果是造成较低的接收机灵敏度。

  在LNA的RF处理链路的另一端将输入系统的A/D转换器。这些转换器具有有限的动态范围。因此,无法过滤出ACI,从而造成数字噪声层在接收的信号中占据主导地位。假设WLAN射频设计为至少具有20dB的数字过滤,那么ACI噪声与802.11信号在A/D上的信号功率应该是相同的(相等功率点)。

  表1显示了2.4GHz频带中干扰源的示例。此表中有效的干扰数字(第5列)解释了LNA的饱和点之所以如此重要的原因。

  表1中的大多数干扰源均为窄带设备,如:无绳电话或蓝牙产品等。在很多情况下,该类产品可以在一米之内或WLAN客户端设备中进行操作。即使有传播损失,这些干扰源仍然可以为位于802.11接收机链路一端的LNA提供高达0dBm。

 
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