VHF/UHF波段接收機動態范圍問題研究

4 仿真優化及分析
4．1 仿真模型建立
為了同時滿足數字機頂盒穩定工作和良好的瞬時動態范圍波動變化要求，優化仿真模型，采用較大增益步長的RFAGC電路，對天線接收到的信號進行第一次范圍壓縮，并使數字機頂盒穩定工作；通過中頻輸出端的IF AGC電路進行第二次范圍壓縮，緩解由RF AGC步長過大而導致數字機頂盒設備瞬時動態范圍波動的問題。基于此想法，并參照調諧器的內部結構(圖1)設計新仿真模型，如圖4所示。

根據低噪聲放大器(LNA)和各波段RF AGC電路的增益調節，計算出MAF輸入端接收到的信號范圍由-110～－10dBm分別壓縮至-64～-24 dBm、-70～-33 dBm和-68．5～-23．5dBm，其總的信號動態范圍是-70～-23 dBm，壓縮了63 dB，增益控制范圍不變。同時由于最大增益和最小增益都減小了20 dB，相當于為IF AGC電路提供了40 dB的增益調節范圍，且IF AGC的最小增益為20 dB。
為增加新仿真模型的可靠性，進一步調整MAF的增益：由上述仿真得出的平均結果G3=-8 dB調整為G3=1O dB，相當于對其輸出信號的功率增加約20 dB，即-50～3 dBm。與調整后的RF AGC參數相加，結果相當于IF AGC電路的最小增益下降為0 dB,而其40 dB的有效增益調節范圍不變。由于RF AGC電路的增益調節，使得輸入IF AGC電路的信號范圍相對較小，因此IF AGC電路的增益步長可以較短，此處設IF AGC電路的增益調節步長GSIF=3 dB。同時，由于IFAGC電路處于RFAF的后端，其噪聲系數對RFAF的噪聲系數影響也較小，可設IF AGC電路的最小噪聲系數NFIF=4dB。
4．2 仿真結果分析
通過對上述修正后的模型仿真，得到如圖5所示的結果。

與圖3a比較發現，由于調整了RFAF增益的分配，圖5a中非增益控制階段有所減小，即系統的增益起控點降低，但對系統的影響不大；通過圖5b可以發現，在增益控制階段，經過IF AGC器件的二次增益調節后，數字機頂盒的瞬時動態范圍變化曲線有了明顯的修正。

5 結論
在多射頻接收鏈路仿真模型中增加IF AGC器件，同時調整RF AGC器件的增益參數，可以保證在不影響調諧器模塊總增益的情況下，實現二次增益調節。通過上述優化，RFAF既可以維持較為穩定的工作狀態，又可以減小由RF AGC電路引起的瞬時動態范圍的波動變化，使得仿真結果中的瞬時動態范圍變化曲線近似于線性。該研究結果有助于解決RFAF瞬時動態范圍波動問題，對實現多射頻鏈路數字中頻接收機大動態范圍穩定接收提供了一個有效的解決方案。