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零中頻接收機的架構設計分析

加油射頻工程師 ? 來源:加油射頻工程師 ? 2024-04-16 14:31 ? 次閱讀

今天看了一篇公眾號文章,號主家住青島,文章講號主心情不好的時候,就會到海邊走走,海能治愈她的壞情緒,同時也減小了她結節的大小。

我家也在海邊,從家走路到海邊,可能也就15分鐘左右,不過從小到大,去海邊的次數屈指可數。小時候,偶爾去一次,都會看到好多大人,坐在岸邊的堤上,等著海水退潮,下海干活。家里的海,沒有沙灘,漲潮的時候,就全是水,退潮的時候,就全是灘涂。

不過,近年來,也不太清楚是在建什么,把近海都填起來了,以前的岸堤對著的不再是海,都填了土。想要看海,只能走到碼頭處,或者沿著一條小道使勁往里面走。再加上,回老家的時候,一般都是過年,天氣濕冷。所以,完全想不起來,要去海邊看看。

今年過完年后,老爸聽說我們要去海南看海,表示非常不能理解。看海還需要跑去海南么,騎個車,不就到了么?

哈哈,我們只是想去一個暖和的地,看一個不一樣的海。話說,當我在酒店的陽臺上,看著夜色下的大海時,真的體味出一點點那種治愈的味道了,可能還是年齡到了。

零中頻接收機的架構,如下圖所示。

9dbb51b4-fba5-11ee-a297-92fbcf53809c.png

(1) 什么是二階失真呢?

具有弱非線性的器件,可以用下式進行表示其響應:

9dd5b9fa-fba5-11ee-a297-92fbcf53809c.png

如文章下面的推導可知,上式中的第二項,會產生低頻率的二階失真信號

由于零中頻接收機的中頻有用信號位于零中頻附近,所以這個低頻率的失真信號,會對有用信號的SNR產生影響,因此,在零中頻接收機中,對系統影響比較大的是二階失真信號。

雖然正交混頻器前端的LNA也有二階失真,但是如果有交流耦合電容存在,如上圖所示,LNA產生的低頻二階失真會很大程度的被隔離掉;而過了正交混頻器之后,都是基帶低頻電路,沒有能力對射頻干擾信號做出響應;所以,在整個零中頻接收機中,對二階失真信號貢獻最大的,就是正交混頻器二階非線性。

(2)假設干擾信號是兩個單音信號

9df4bc24-fba5-11ee-a297-92fbcf53809c.png

由上圖可知,兩個干擾信號產生的頻率為w2-w1的二階失真信號,會落入有用信號帶內,造成有用信號SNR的惡化。

(3)干擾信號是包絡緩慢變化的信號

假設干擾信號為包絡緩慢變化的調制信號:

9e1e4954-fba5-11ee-a297-92fbcf53809c.png

其中,a(t)表示緩慢變化的包絡信號。

在經歷了二階失真后,信號為:

9e351f9e-fba5-11ee-a297-92fbcf53809c.png

二階失真的產物中有A0a(t),因此有時候會說,二階失真可以解調出AM信號。

另外,因為有用信號也是包絡緩慢變化的調制信號,比如基帶整形后的QPSK信號,所以當有用信號大到一定程度時,也會產生低頻二階失真,影響信號質量。但是因為有用信號增大時,AGC會起作用,所以這種自己影響自己的不好的情況,在發生之前,就會扼殺。

(4)總結

從上面的分析中可知,在考慮零中頻接收機的抗干擾性能的時候,也需要好好評估接收機的IP2性能是否能滿足要求。

就如在非零中頻的超外差接收機的設計中,考慮互調抗擾性的時候,需要好好評估接收機鏈路的IP3性能一樣。

審核編輯:黃飛

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