射频前端电路PCB板电磁兼容性研究(4)
1）频率范围。本文设计的接收机可用于50个通道的射频信号的接收，从950MHz到1050MHz,通道间隔为2MHz，中频设计为70MHz。
2）接收机所需的整体增益。其计算公式为式2.1：
（式2.1）
这里， 为接收机所要求的增益，单位为dB；
为接收机所接收的最低信号输出值，单位为dBm；
为天线输入到接收机的最低需要信号值，单位为dBm。
3）接收机的灵敏度与最小可检测信号（MDS）。接收机的灵敏度是指为保证一定的输出信噪比，接收端所要求的最小有用信号功率，即最小可检测信号。此信噪比为接收机中频放大器输出或解调器输入端要求的信噪比。MDS可通过式2.2进行计算：
（式2.2）
这里，BW为接收机的噪声带宽，或大约下降6dB的带宽（一般为3dB带宽）；Fn为接收机的噪声系数，单位为dB。S0/N0为接收机接收机中频放大器输出或解调器输入端要求的信噪比。
4）三阶互调截点（ ）。三阶互调截点( )是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。在无线通信设备中，器件(如放大器、混频器、调制/解调器等)的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。互调干扰不仅能降低有用信号的功率，引起信号失真，降低系统选择性，还能破坏邻近信道的性能。因此，互调性能是系统常检指标，通常用 来表示。 是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点，是一个固定点,可以使用式2.3进行计算：
（式2.3）
其中： 为接收机从输入到输出总的 ，且 、 为线性项，而不是分贝数（dB）。
5）噪声系数 。网络的噪声系数定义为：在标准信号源激励下，网络输入信噪比和输出信噪比的比值。像接收机这样的多级级联网络，其整体的噪声系数计算公式为式2.4：
（式2.4）
其中： 为接收机总的噪声系数，单位为dB；
为第N个模块的噪声系数，单位为dB；
为第N个模块的增益，单位为dB。
由公式可知，接收机的噪声系数主要取决于前级模块的噪声系数，在设计时前端的器件应尽量选择噪声系数较小的。[2][3]
6）接收机的动态范围。接收机的动态范围定义了接收机在检测噪声基值上的弱信号和处理无失真的最大信号的能力。用接收机输入端的最大信号和最小信号的比定义接收机的动态范围。同一个接收机有不同的动态范围是正常的。[10][11]
3 电磁兼容（EMC）介绍及设计规则
3.1 电磁兼容中常用定义
3.1.1 电磁兼容
电磁兼容（Electro Magnetic Compatibility，EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。电磁兼容性通常从大到小包括三个层次：系统级、印刷电路板（PCB）级以及芯片级。
3.1.2 电磁干扰
电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)指破坏性电磁能从一个电子设备通过辐射或传导的方式传到另一个电子设备，引起设备、传输通道或系统性能的下降。包括辐射干扰（Radiated Interference）和传导干扰（Conducted Interference)。电磁干扰发生在所有频率内，但通常特指射频（Radio Frequency，RF）信号，射频信号的频率范围从10KHz到300GHz。
3.1.3 电磁敏感度
电磁敏感度（Electromagnetic susceptibility,EMS)指由于电磁能量造成性能下降的容易程度。包括辐射敏感度（radiated susceptibility）和传导敏感度（Conducted susceptibility）。[13][15][16]