在级联系统中,噪声系数 (NF) 在第一个模块中很重要,而 IP3 的情况则相反。因此,在二次变频接收机中,带通滤波器1 (BPF1)、LNA 和带通滤波器2 (BPF2) 的噪声系数非常重要,我们不关心其他后级模块,因为这些模块的噪声系数将被混频器和 LNA 的增益除以。因此,这些模块的输入参考噪声贡献很小。
对于 IP3,接收器末端的 IF 放大器必须比接收器开头的 LNA 更线性,因为当涉及到级联系统的末端时,线性更为重要。因此,当我们比较下图中的三个放大器时,末端的 IF 放大器应该比中间的 IF 放大器更线性,而后者又必须比 LNA 更线性。同样,BPF1 和 BPF2(镜像抑制滤波器)应该具有更少的噪声和更少的损耗。镜像抑制滤波器放置在 LNA 之后。将其放置在 LNA 之后的原因是,滤波器会产生噪声,如果放置在 LNA 之前,它会增加噪声,而噪声会再次被放大,从而增加接收器的噪声系数。因此,此滤波器的噪声将除以 LNA 的增益。
混频杂散
二次变频接收机中最重要的问题之一是混频杂散。我们总是假设本地振荡器产生“A cosW LO t”的基频,然而,这在现实世界中并不成立,因为我们面临的问题是混频器会产生谐波。因此,我们假设谐波的附加分量(2W LO t、3 W LO t…… )。假设我们有两个混频器进行下变频。第一个混频器即 RF 混频器将产生“ W in +/- mW LO1 ”的分量
第二次下变频中的第二个混频器产生的分量为 ' W in +/- mW LO1 +\- nW LO 2'。因此,在输出端,我们将得到由混频器谐波引起的不同频率,而不是一个频率。
想象一下,如果我们有一个频率为W int 的干扰源,并且如果W int +/- mW LO 1 +\- nW LO 2 = W sig – mW LO1 – nW LO2 ,那么这个干扰源将下变频到信道的频率,并且这种信号的转换会干扰信道。
理解混频杂散的示例
天线接收中心频率为 2.4GHz 的信道。该接收信道将与 1.98 GHz 的本地振荡器频率混频,并将经历第一次下变频,W IF1为 2.4 – 1.98,然后与 400 MHz 混频,进行第二次下变频,显然,这是一个较低的频率,因此我们这里有 420 MHz,然后 420 – 400 我们将得到 20 MHz,这是我们现在信道的中心频率。
让我们看看这里的混频杂散问题是什么?如果此混频器的二次谐波为 800 MHz,那么我们需要将这种信号混频为 800 MHz 并获得 20 MHz 的输出。想象一下,我们有 820 MHz 的干扰信号,由于其幅度非常高,它进入二级混频器。带通滤波器和其他滤波器能衰减此信号,但这还不够。因此,820 MHz-800MHz(即此混频器的二次谐波)将产生 20 MHz,它将阻塞我们的信号。
因此,反向计算 820MHz 将与 1.98GHz 混合,然后将得到 2.8GHz 的干扰源频率。其他情况它可以小于 800MHz,例如 780MHz。当我们将 780MHz 与 800MHz 混合时,我们将再次得到 20MHz。反向计算,我们将得到干扰源频率,当与 1.98GHz 的本振频率混频时,我们将得到干扰源频率 2.76GHz。最后一种情况,当我们知道第一个混频器的二次谐波,即 3.96GHz 时,我们假设有 4.38GHz 的干扰源,并将其与 3.96GHz 混合,我们将得到 420MHz。然后 420MHz 与第二个混频器的 400MHz 混合,产生 20MHz 的输出。
这个系统中有三个混频杂散,如果这些信号没有完全消除,它们将在我们的 IF 信道内频率转换。因此,如果将所有这些信号都转换为 IF,我们将得到 20MHz 的 IF 信道,而这些干扰源将包含在我们的信道内,从而阻塞信道。尽管由于系统内的滤波器,这些干扰源的幅度不会很高。但很可能在一些特殊情况下它将会是一个值得考虑的问题。
最后的话:
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