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零中频与超外差的比较

 芬里安 2018-08-16
零中频
优点:实现简单,不存在镜像频率。
缺点:1.直流偏置。当本振泄露通过射频输入口进入混频器或者输入信号泄露到本振口进入到混频器后都会引入输出信号有一个直流偏置。直流偏置一方面恶化了信噪比,另一方面使后级放大电路饱和,无法放大有用信号。
2.I/Q支路需要严格匹配。混频器需要接收一段频段内信号,而信号带宽往往有限,因此射频输入端无法滤除接收频带内噪声,只能在基带滤除噪声,而基带滤波器需要幅度与相位的严格匹配。另外在基带对信号进行放大较难,很难保证幅度的一致性,一般做较小的增益放大或者将增益放大全部放在射频输入前端,而为了保证放大器的稳定和避免震荡,一个频段上其增益一般不超过50~60dB。
超外差
缺点:1.实现较为复杂,需要两级变频。
2.存在镜频现象。在第一次变频时位于本振另一侧与有用信号对称的噪声将进入到中频信号,且后面无法滤除。如果中频信号选择较高的话镜频噪声与有用信号频率偏差大,可以通过射频前端滤波器滤除,但这样给后面的中频带通滤波器带来较大困难,需要很高的Q值(Q值为中心频率比通带带宽),中频采样也需要很高的采样速率;如果选用较小的中频频率时,镜频噪声就全部进入到了有用信号之中。因此对于超外差结构,中频信号的选择至关重要。
优点:
1. 中频的数字下变频较模拟下变频更为精确,对于I/Q两路信号,两路正交数字本振能够做到严格的幅度一致性与相位正交性。
2. 可以将信号增益分散在射频与中频上,而且在中频上做窄带高增益的放大要比射频频率上做高增益放大容易和稳定。
3. 能够在中频上做带通滤波,而不用像基带滤波那样考虑两路滤波器幅度与相位的匹配性。
技术要点:零中频方案要保证I/Q两路信号的正交性,合理设计射频前端增益,保证放大器放大器的稳定性与线性工作范围要求。超外差结构要合理选择中频信号,权衡接收灵敏度与中频频带选择性的矛盾。

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