二次变频接收机的优点和缺点

学术   2024-09-26 08:00   浙江  

双重转换(二次变频)的优点和缺点

在现代接收器中,我们没有包含大量片外滤波器的结构,因为设计起来很困难,而且占用很大面积。要将 LNA 连接到混频器,必须在它们之间放置带通滤波器。此外,由于它是片外滤波器,因此 LNA 和混频器之间必须有一个匹配电路。双重转换在电路中使用两个本地振荡器,由于需要额外的匹配,该电路可能会耗电。因此,现代接收器倾向于避免使用这种接收器结构。

这种结构的优点是坚固耐用,是极高灵敏度无线电的不二之选。如果使用的滤波器是片外 SAW 滤波器,并且具有良好的选择性。使用 SAW 滤波器可减轻有源电路的负担,并衰减干扰源,因为它们具有尖锐的 Q 值。设计有源电路更容易。在有源电路中,我们不必在 IF 部分设计非常尖锐的滤波器。我们知道我们不能在 RF 部分制作有源滤波器,因为射频中的高 Q 值无法通过有源滤波器来实现,因此,使用的是无源元件而不是有源电路。如果我们有良好的片外滤波器,接收机将具有非常好的选择性,并且在 IF 中不会有问题。这种电路的功耗有点低,但是,一般来说,现代大部分接收机不推荐使用这种结构。

二次变频中的次级镜像

镜像问题被视为超外差接收器的主要缺点或问题之一。如下图所示,镜像信号为 W im ,它与 W LO1 的距离与 W in相等。

系统内的信号最终到达 W IF,这是经过混频器和滤波器后的第一步。当 W LO2 < W IF时,如图所示出现次级镜像。次级镜像频率与 W LO2之间的差值等于 W IF。因此现在存在次级镜像问题,这非常重要,因为需要另一个滤波器,这可能会带来问题。这是使用二次变频接收器的主要问题之一。

次级镜像来自哪里?

W IM2处于 IF 频率。请注意,如果次级镜像出现在 BPF1 中,那么由于其频率较低,它会被衰减。然而,事实并非如此。由于 LNA、混频器甚至本地振荡器的非线性,这个次级镜像实际上是不同频率组合的结果。接收器中可能会出现第二个镜像次级镜像,因为这个镜像将转换为 IF2,从而阻塞我们所需的信号。

现代超外差接收机


在现代接收器中,除了前端带通滤波器外,感觉所有片外滤波器都被移除。其实,这些移除的滤波器实际上并没有被移除,它们现在是片上滤波器,是 LNA 等构建块的一部分。由于这些 LNA 被调整为在所需频带内工作,因此 LNA 块中有输入和输出匹配电路,其作用类似于带通滤波器。


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