圖2.X波段接收機(jī)頻率規(guī)劃示例

接收機(jī)的重要特性

除了熟知的增益、噪聲系數(shù)和三階交調(diào)截點(diǎn)特性以外，影響接收機(jī)架構(gòu)頻率規(guī)劃的其他典型特性包括鏡像抑制、IF抑制、自發(fā)雜散和LO輻射。

鏡像雜散——目標(biāo)頻段之外的RF，其與LO混頻產(chǎn)生IF的干擾。

IF雜散——IF頻率的信號(hào)，其通過混頻器之前的濾波潛入，顯示為IF干擾。

LO輻射——來自LO的RF泄漏到接收機(jī)鏈的輸入連接器。LO輻射是可以檢測到的，即使在僅接收的工作模式下也能檢測（參見圖3）。

自發(fā)雜散——接收機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘或本振混頻導(dǎo)致的IF雜散。

圖3.LO輻射泄漏通過前端返回

鏡像抑制特性同時(shí)適用于第一和第二混頻級(jí)。在X和Ku波段的典型應(yīng)用中，第一混頻級(jí)的中心頻率可以是5 GHz到10 GHz范圍的高IF。這里需要高IF，原因是鏡像頻率為Ftune + 2 × IF，如圖4所示。IF越高，鏡像頻段離得越遠(yuǎn)。此鏡像頻段必須在其到達(dá)第一混頻器之前加以抑制，否則此范圍內(nèi)的帶外能量會(huì)表現(xiàn)為第一IF中的雜散。這是通常使用兩個(gè)混頻級(jí)的主要原因之一。如果只有一個(gè)混頻器，并且IF為數(shù)百M(fèi)Hz，那么將很難在接收機(jī)前端中抑制鏡像頻率。

圖4.混頻進(jìn)入IF的鏡像

將第一IF下變頻至第二IF時(shí)，第二混頻器也存在一個(gè)鏡像頻段。第二IF的頻率較低（幾百M(fèi)Hz到2 GHz），故第一IF濾波器的濾波要求可能視情況而不同。對(duì)于第二IF為幾百M(fèi)Hz的典型應(yīng)用，高頻第一IF的濾波可能非常困難，需要很大的定制濾波器。這常常是系統(tǒng)中最難設(shè)計(jì)的濾波器，因?yàn)轭l率很高且抑制要求通常很窄。

除鏡像抑制外，還必須有力地濾除從混頻器返回接收輸入連接器的LO功率水平。這樣可確保無法因?yàn)檩椛涔β识鴻z測到用戶。為此，LO應(yīng)遠(yuǎn)離RF通帶，確保可以實(shí)現(xiàn)充分濾波。

高中頻架構(gòu)概述

最新集成收發(fā)器產(chǎn)品包括AD9371，它是一款300 MHz至6 GHz直接變頻收發(fā)器，具有兩個(gè)接收通道和兩個(gè)發(fā)射通道。接收和發(fā)射帶寬可在8 MHz至100 MHz范圍內(nèi)調(diào)整，工作模式可配置為頻分雙工(FDD)或時(shí)分雙工(TDD)。該器件采用12 mm2 封裝，TDD模式下功耗約為3 W，F(xiàn)DD模式下功耗約為5 W。由于正交糾錯(cuò)(QEC)校準(zhǔn)的優(yōu)勢，它實(shí)現(xiàn)了75 dB到80 dB的鏡像抑制性能。