超外差接收機呢,它的射頻指標,基本上是可以由射頻鏈路掌握。
其他的架構(gòu),比如說零中頻架構(gòu),低中頻架構(gòu),雖然射頻部分簡單,但是它需要依托算法,才能達到所需要的射頻性能。
而對于直接采樣架構(gòu),我覺得算是超外差接收機架構(gòu)的一個子集。
比如說下圖所示的超外差接收機,后半部分的變頻,就是帶通采樣的架構(gòu)。
那什么是超外差呢?
超外差架構(gòu),是基于一種外差過程,即將輸入信號與頻率偏移的本振信號,在一個非線性器件中進行混頻,從而產(chǎn)生一個中頻。這個中頻,就是本振信號與輸入信號的頻率偏移量。
這個非線性器件,即為混頻器。在超外差架構(gòu)中,變頻操作可能不止一次,所以經(jīng)常能看到一次變頻超外差,還有兩次變頻超外差。選幾次,主要就看指標之間的博弈。
超外差架構(gòu)中的濾波器
假設(shè)本振信號的頻率為LO,則當射頻頻率為LO+IF和LO-IF的信號,都會與混頻器混頻,產(chǎn)生頻率為IF的中頻信號。但是這兩個信號中,只有一個是有用信號,另外一個就是鏡像干擾。所以,在混頻器前端,需要有鏡像抑制濾波器。
在LNA前端,有一個預(yù)選濾波器,預(yù)選濾波器的工作帶寬覆蓋整個接收機的工作帶寬。
超外差接收機中的信道濾波器,一般放在IF級中,具有很高的選擇性。
超外差架構(gòu)中的增益分配
超外差接收機中,大部分增益是由IF級提供的,因為在固定的中頻頻率處,比較容易獲得高且穩(wěn)定的增益,而且相同增益下,在中頻實現(xiàn)所需的功耗,要低于在射頻實現(xiàn)所需的功耗。之所以會功耗較低,部分原因是因為在進行放大之前,信道濾波器已經(jīng)有效地抑制了強干擾信號,所以不需要高動態(tài)范圍的放大器。
超外差接收機的AGC控制,一般放在射頻部分和中頻部分,而且大部分的增益控制是放在中頻部分,比如說用VGA。但是在配合高動態(tài)范圍的ADC的情況下,AGC控制可以簡化。
超外差架構(gòu)的典型架構(gòu)
超外差的典型架構(gòu),如下圖所示。圖中架構(gòu)是全雙工系統(tǒng)的架構(gòu),如果是半雙工系統(tǒng)的話,則可以把雙工器用開關(guān)來替代。
在收發(fā)鏈路中,從RF到基帶,都經(jīng)過了兩次變頻。發(fā)射機和接收機共用雙工器和本振,如果收發(fā)不是共用天線,那也不一定要用雙工器。
共用本振也不是必須的,但是共用本振可以降低功耗和成本。
本振除了提供本振功率外,還起到信道的調(diào)諧作用。
在上述架構(gòu)中,超外差接收機和超外差發(fā)射機都包括三個部分,即RF部分,IF部分和BB部分。
審核編輯:劉清
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原文標題:淺聊超外差架構(gòu)
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