零中频收发机的发展现状
中波广播的发展现状和趋势

波广播发射机将应用高集成化、大规模集 成电路技术、软件技术。中波广播发射技 术将向更加智能化、现代化、节约化方向 发展,使中波广播音质效果更好、抗干扰 能力更强、监测反馈更及时,更好地增强 听众的体验感和满意度。
2.2 应用领域的发展趋势 为更好地发挥中波广播独特的作用, 满足人民群众的精神文化需要,应该把中 波广播与网络广播独立起来看待。目前的 手机终端和智能电视终端都只有基于网络 广播的收听功能,在缺乏无网络情况下直 接接收中波广播的功能,在这种情况下, 当无线网络出现故障,对于听众个人来 讲,中波广播的应急功能将得不到充分发 挥。因此,在手机终端和智能电视终端等 设备上实现无需网络支撑的中波广播收听 功能,是充分发挥中波广播应急功能的基 础,也应是中波广播发展的趋势。 3 结语 中波广播在维护国家安全和促进社 会发展方面起到不可替代的作用,在数 字化和智能化快速发展的今天,中波广 播的发展面临新的挑战,同时也带来了 新的机遇。在全国中波广播从业者的共 同努力下,中波广播将在新时代发挥着 更加独特和重要的作用,更好地满足了 人民群众的精神文化生活需要。 参考文献: [1] 庄涛 . 中波广播发射台理论基础 与实践技术手册 [M]. 北京 : 光明日报出版 社 ,2014. 作者简介:周明金(1988—),男, 汉族,贵州遵义人,本科,助理工程师。 研究方向:中波广播发射。
238
1.1 作为党和国家的重要喉舌 1940 年 12 月 30 日, 第 一 座 人 民 广 播电台——延安新华广播电台开播,中波 广播一直是党和国家最重要的意识形态宣 传阵地,是不同于纸媒的一种新兴宣传工 具,电视出现以后,中波广播的地位开始 下降。即便如此,中波广播仍然是党和国 家的重要喉舌,是宣传党和国家大政方针 的重要工具和渠道,是时代的最强音。 1.2 继续发挥应急广播的作用 我国幅员辽阔,各种自然灾害和地 质灾害频发,特别是地震、台风、凝冻等 自然灾害往往会导致道路中断、通信不畅 等,对人民群众的生命健康和财产安全影 响大,中波广播以其布点多、传播远、覆 盖广、不易受自然灾害影响的特点,成为
中波发射机在数字化技术方面的创新

中波发射机在数字化技术方面的创新随着数字化技术的飞速发展,广播行业也在不断寻求创新,以更好地适应现代社会的需求。
中波发射机作为广播行业的重要设备之一,其在数字化技术方面的创新也备受关注。
本文将从中波发射机在数字化技术方面的创新进行探讨,以及对广播行业带来的影响。
我们来了解一下中波发射机在数字化技术方面的创新及其意义。
中波发射机是广播电台的重要设备,其主要功能是将电台节目信号转换成中波无线电信号,经由天线发射到空中,最终被广大听众所接收。
在数字化技术方面的创新意味着中波发射机不再仅仅是传统的信号转换设备,而是融入了更多的数字化元素,使得其在传输质量、节目制作、设备管理等方面都能够更好地适应数字化时代的需求。
在传输质量方面,中波发射机的数字化技术创新主要体现在信号处理上。
传统的中波发射机在信号处理上存在一定的局限性,比如在信号传输中可能会受到一些干扰,导致信号质量下降。
而具备数字化技术的中波发射机则可以更好地抵御这些干扰,保证信号的稳定和清晰。
数字化技术还可以使得中波发射机在频率调整、功率控制等方面更加灵活和精准,进一步提升了信号的传输质量。
在节目制作方面,中波发射机的数字化技术创新也带来了很多便利。
传统的中波发射机在播放节目时可能需要依靠外部的调制设备来完成信号的调制,操作比较繁琐。
而数字化技术的中波发射机则可以内置节目制作软件,直接将制作好的数字信号进行调制和发射,简化了节目制作的流程,提高了工作效率。
数字化技术还可以使得中波发射机在音频编解码、数据传输等方面更加灵活,为广播节目的制作和创新提供了更多的可能性。
在设备管理方面,中波发射机的数字化技术创新也为设备管理提供了更多的可能。
传统的中波发射机可能需要人工进行设备状态的监测和管理,存在一定的局限性。
而数字化技术的中波发射机则可以通过网络远程监测和管理设备状态,实现对设备的智能化管理。
数字化技术还可以使得中波发射机具备自诊断和自修复的能力,大大提高了设备的可靠性和稳定性,降低了运营成本。
年度总结收音机(3篇)

第1篇一、前言随着科技的飞速发展,人们获取信息的渠道日益丰富,传统媒体面临着前所未有的挑战。
然而,在众多新兴媒体中,收音机作为一种历史悠久、独具特色的传播工具,依然在我国有着广泛的受众基础。
本文将对2023年收音机行业的发展进行总结,并展望未来发展趋势。
二、2023年收音机行业回顾1. 产品创新2023年,收音机行业在产品创新方面取得了显著成果。
各大品牌纷纷推出具有智能功能的收音机,如网络收音机、蓝牙收音机等,满足了消费者多样化的需求。
此外,部分品牌还推出具有个性化设计的收音机,如卡通图案、明星代言等,吸引了更多年轻消费者的关注。
2. 市场规模2023年,我国收音机市场规模继续保持稳定增长。
随着消费者对高品质收音机的需求增加,高端收音机市场逐渐扩大。
同时,农村市场、老年市场等细分市场也逐渐成为品牌竞争的新焦点。
3. 行业竞争2023年,收音机行业竞争愈发激烈。
一方面,国内外品牌纷纷进入市场,加剧了市场竞争;另一方面,各大品牌在产品、营销、服务等方面展开全方位竞争,争夺市场份额。
4. 政策法规2023年,我国政府继续加大对收音机行业的支持力度。
一方面,出台了一系列政策,鼓励收音机行业创新发展;另一方面,加强了对收音机市场的监管,规范了市场秩序。
三、2023年收音机行业热点事件1. 网络收音机崛起随着互联网的普及,网络收音机逐渐成为市场新宠。
消费者可以通过网络收音机收听国内外广播、音乐、新闻等内容,极大地丰富了收听体验。
2. 蓝牙收音机成为新趋势蓝牙技术的不断发展,使得蓝牙收音机成为新一代消费者青睐的产品。
蓝牙收音机不仅可以连接手机、平板电脑等设备,实现无线播放,还具有时尚的外观设计。
3. 收音机市场下沉2023年,收音机市场逐渐下沉,农村市场、老年市场等细分市场成为各大品牌竞争的新焦点。
品牌纷纷推出针对这些市场的产品,以满足消费者需求。
四、2023年收音机行业展望1. 产品创新将继续成为行业发展的核心驱动力。
VCO Pulling对于零中频发射机之相位误差的危害

由于现今智能手机要求的RF功能越来越多,这连带使得零件数目越来越多,且越来越要求轻薄短小[1],而零中频架构,由于具备了低成本,低复杂度,以及高整合度,这使得零中频架构的收发器,在手持装置,越来越受欢迎[2]。
但连带也有一些缺失,其中一项便是所谓的VCO Pulling,如下图[3-6] :在零中频架构中,因为主频讯号的频率与LO相同,所以有可能会泄漏并造成干扰,而整个发射路径中,最可能的泄漏来源为PA输出端与天线端,因为PA输出端的能量最强,因此会以传导方式干扰,而天线端则是会直接以辐射方式干扰,使调变精确度下降,导致相位误差,频率误差,以及EVM都会有所劣化[6]。
由于PA的输入功率范围一向很广,以RFMD的RF3225为例,其输入功率范围为0 dBm ~ 6 dBm,这表示收发器的输出功率,即便扣掉Mismatch Loss与Insertion Loss,仍符合PA的输入功率范围,因此一般而言,较少调校此处的匹配。
然而PA的输入端,其实也是DA(Driver Amplifier)的Load-pull,因此这部分的匹配若没调校好,会使DA的线性度不够,导致在PA输入端,发射性能已经不好,再加上PA是主要的非线性贡献者,如此便会导致PA输出端的发射性能更差[8]。
除此之外,这部分的匹配若没调校好,会因反射而干扰VCO,导致调变精确度下降,如下图[6] :而PA输入端的匹配电路,其摆放位置需依平台而定,例如若为MTK的MT6252,则需靠近收发器,但若为高通的WTR1605L,则需靠近PA[8-9]。
由[10]可知,像WCDMA这种会用到振幅调变的讯号,只能用线性PA作放大,亦即在升频过程中,是采用所谓的I/Q Modulation,如下图[11] :I/Q Modulation是直接将数字讯号的I/Q讯号,直接升频成RF讯号,因此容易在混波过程中,产生带外噪声,若带外噪声被PA放大,进而增加LNA的Noise Floor,会导致灵敏度变差。
外加LNA 对零中频接收机性能之影响

Introduction在手机射频中,最常额外添加LNA的RF应用,应该莫过于讯号极为微弱的GPS,如下图[18] :然而随着手机射频越来越复杂,其他RF应用,也开始出现额外添加LNA的需求,如下图[9]。
故本文件将探讨外加LNA,对于接收机性能的影响。
Noise Figure所谓灵敏度,指的是在SNR能接受的情况下,其接收机能接收到的最小讯号[17],其公式如下:然而对于手机射频工程师而言,能着手改善灵敏度的,只有Noise Figure一项。
Noise Figure的定义如下[17] :理想上SNR当然是越大越好,最好是无限大(表示都没有噪声),但实际上不可能没有噪声,因此所谓Noise Figure,衡量的是当一个讯号进入一个系统时,其输出讯号的SNR下降多寡,亦即其噪声对系统的危害程度,示意图如下[17] :假设信号经过一组件,其SNR下降1 dB,那么我们可以说,该组件的Noise Figure 为1 dB。
而由下图可知,Noise Figure最小为零,亦即输出信号的SNR完全不变。
同时也由下图可知,信号经过任何组件,不管是有源还是无源,其SNR都只会变小,再怎样都不会变大,所以Noise Factor最小是1[14]。
因此,若信号经过越多组件,则SNR会下降越多[3]。
而不论是有源还是无源组件,其Noise Figure主要是来自其Insertion Loss。
当然,放大器在启动状态下,只有Gain,没有Insertion Loss,但即便如此,信号经过放大器,其SNR依旧只会下降,毕竟如前述所言,信号经过一组件,其SNR再怎样都不可能放大,因为Noise Figure最小为零,没有负的。
由上图可知,当信号经过一个LNA时,理论上SNR不变,因为信号与噪声会一起放大,且放大倍数一致。
但由于LNA会有自身的Additive Noise[3],提升了信号的Noise Floor,故输出信号的SNR会下降。
如何应对导致无线电灵敏度下降的诸多原因

如何应对导致无线电灵敏度下降的诸多原因作者:Arnoldas Bagdona,富昌电子现场应用工程师零中频(零差)接收机在无线电接收机中日益普遍,与旧的和更复杂的架构相比,它提供了几个显著优点。
但由于各种原因的影响,零中频接收机(I F =中频)的灵敏度有所降低。
在了解其灵敏度降低的原因之后,设计工程师就能够采取对应措施,确保其电路拥有可靠的无线电接收功能和足够的范围。
在本文中,富昌电子的现场应用工程师Arnoldas Bagdonas描述了导致零中频接收机灵敏度降低的主要机制,并提出了一些建议的技术和元器件,以帮助开发人员避免受其影响。
零中频接收机:一种普遍选择由于以下三个主要原因,零中频接收机赢得了系统设计人员的支持:当在发送和接收模式之间切换时,它不需要收发器的本地振荡器(LO)改变频率。
这意味着模式之间的转换非常快速。
与传统的超外差接收机结构相比,零中频接收机的零差结构不会产生一个“镜像频率” –一个等于所需频率加上两倍中频的不期望的输入频率。
如果不进行处理,镜像频率会干扰无线电接收。
因此,超外差接收机需要镜像抑制,通常是通过在射频前端增加额外的滤波电路来实现。
而零差接收机则不需要镜像抑制。
最重要的是,信号处理发生在数字领域,这有利于降低系统成本。
当采用匹配的滤波和同步检测技术时,它还支持有效的解调操作。
有关零中频无线电系统的操作和设计的文献相当广泛。
但是,本文第一次给出了这些电路中导致灵敏度降低的机制的完整概述,如图1所示。
它表明,零中频收发机灵敏度降低有两个主要原因:接收机和发射机不匹配,以及接收机侧增加的噪声基底。
图1:显示零中频接收机灵敏度降低的原因的故障树图发射机- 接收机不匹配所发射的信号的频谱和接收机的带宽之间不匹配会导致灵敏度的降低,因为所发送的能量的某些部分不能进入接收机的通带中。
这种情况最常见于系统原型设计的早期阶段,通过分析所选调制参数和方案对运营商频谱的影响可以立即修复此问题。
数字中频 和 零中频

数字中频和零中频
哎呀,这“数字中频”和“零中频”可把我难住啦!
我就先来说说数字中频吧。
这数字中频就好像是一个神奇的小盒子,里面装满了各种数字宝贝。
你想啊,我们平常看电视、听广播,那些信号就像一群调皮的小精灵,到处乱跑。
数字中频呢,就能把这些小精灵抓住,然后整理得整整齐齐的,让我们能清楚地看到电视、听到广播。
那零中频又是啥呢?零中频就像是一个超级魔术师!它能把那些复杂的信号一下子变得简单又直接。
比如说,一般的信号就像弯弯曲曲的小路,走起来可费劲啦,而零中频能把这小路变成笔直的大道,多厉害呀!
我记得有一次,在科学课上,老师给我们讲数字中频和零中频。
同学们都听得云里雾里的,我也不例外。
我就举手问老师:“老师,这数字中频和零中频到底有啥用呀?”老师笑着说:“同学们,这就好比你们去超市买东西,数字中频就像是帮你们分类整理好商品的货架,让你们能快速找到想要的东西;零中频呢,就像直接把你们想要的东西送到你们面前,省了好多麻烦!”大家听了,好像有点明白了。
我同桌小明凑过来跟我说:“哎呀,我还是不太懂,这也太难啦!”我安慰他:“别着急,咱们再多听听老师讲,说不定就懂啦!”
后来,老师又举了好多例子,还做了实验。
慢慢地,我好像有点开窍了。
其实啊,数字中频和零中频在我们的生活中可重要啦!没有它们,我们的手机可能信号不好,通信都成问题;没有它们,卫星导航可能就不准确,我们就会迷路。
你说,这数字中频和零中频是不是很神奇?反正我觉得它们太了不起啦!
总之,数字中频和零中频虽然有点复杂,但真的超级有用,给我们的生活带来了好多便利!。
零中频架构,这个帖子讲透了

零中频架构,这个帖⼦讲透了零中频(ZIF)架构⾃⽆线电初期即已出现。
如今,ZIF架构可以在⼏乎所有消费⽆线电应⽤中找到,⽆论是电视、⼿机,还是蓝⽛技术。
ZIF技术取得的最新进步对现有⾼性能⽆线电架构形成了挑战,其带来的新产品取得了性能上的突破,能够实现ZIF技术以前望尘莫及的新型应⽤。
本⽂将探讨ZIF架构的诸多优势,介绍这些优势如何使⽆线电设计性能达到的新⾼度。
⽆线电⼯程师⾯临的挑战不断增多的需求给当今的收发器架构师带来了挑战,因为我们对⽆线设备和应⽤的需求呈持续增长之势。
结果,消费者需要持续访问更多的带宽。
数年以来,设计师已经从单载波⽆线电⾛向多载波⽆线电技术。
当⼀个频段的频谱被全部占⽤时,就分配新的频段;⽬前,必须为40多个⽆线频段提供服务。
由于运营商在多个频段都有频谱,并且这些资源必须协调起来,所以,如今的趋势是⾛向载波聚合,⽽载波聚合则会导致多频段⽆线电。
这⼜会带来更多的⽆线电,其性能更⾼,需要更优秀的带外抑制性能,更出⾊的辐射性能,以及更低的功耗⽔*。
虽然⽆线需求在快速增长,但功耗和空间预算并未增长。
事实上,在功耗和空间节省需求不断增强的条件下,同时降低碳排放和物理尺⼨⾮常重要。
为了实现这些⽬标,需要从新的视⾓去认识⽆线电架构和分区。
集成为了增加特定设计中的⽆线电数⽬,必须减⼩每件⽆线电器件的尺⼨。
传统⽅法是逐步把更多的设计集成到⼀⽚硅⽚当中。
虽然从数字⾓度来看,这样做可能是合理的,但是,为了集成⽽集成模拟功能的做法不见得有意义。
其中⼀个原因是,⽆线电中的许多模拟功能是⽆法有效集成的。
例如,在图1所⽰的传统中频采样接收器中,中频采样架构有四个基本级:低噪声增益和射频选择级、频率转换级、中频增益和选择级以及检测级。
选择级⼀般使⽤SAW滤波器这些器件都不能集成,因此,必须部署在⽚外。
虽然射频选择级是由压电或机械器件提供的,但有时中频滤波器会使⽤LC滤波器。
尽管LC滤波器有时可能会集成到单⽚结构中,但是,滤波器性能的牺牲(Q和插⼊损耗)以及数字化器(检波器)采样速率必要的增加会提⾼总功耗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
零中频趋势小型化大势所趋,零中频崭露头角二十世纪七、八十年代,微电子和通信技术出现了革命性的发展,集成电路和个人数字通信系统开始改变人们的生活方式。
1974年Motorola推出了第一个现代意义上的寻呼机(Pager),此后寻呼系统的发展一度风靡全球。
寻呼机、手机这类个人通信装置由于随身携带,所以必须做到体积小、重量轻,并且非常省电。
为了达到这些目的,设计者们绞尽了脑汁。
大家的共识是尽量利用集成电路技术,将电路元件做在芯片内部,也就是提高电路的集成度。
但是对于超外差接收机来说,至少有两个元件是到目前为止无法集成到芯片上去的,这就是它的镜频抑制滤波器和信道选择滤波器。
不仅如此,为了提高选择性,信道选择还可能用到一些较为昂贵的器件如声表面波(SAW)滤波器。
这时,又有人想到了零中频接收机。
我们已经知道,零中频接收机⑴不存在镜频问题;⑵只要用低通滤波器来选择信道,而低通滤波器的集成技术已经很成熟,即使集成有困难,也可以用廉价的电容和电感来实现。
凭这两点,可以只用极少的片外元件而达到极高的集成度。
1980年,第一个实用的零中频寻呼机终于诞生,这也是第一个小型化的个人数字通信接收机。
其工作原理如图2所示。
接收到的高频信号经过一对正交混频器(Quadrature Mixer)变频后产生两个正交的零中频信号I和Q,这两个信号随后被低通滤波和限幅放大。
由于使用简单的二进制FSK调制,最后的解调过程甚至可以用一个D触发器来完成。
在大量改进的基础上,Philips在其UAA2080系列寻呼机中成功地应用了零中频结构。
32引脚的芯片中包含了低噪声放大器、正交混频器、信道选择滤波器、限幅放大器、FSK解调器以及本振及带隙参考源等电路模块,接收机灵敏度等指标与超外差式相比并不逊色,而片外元件总数不到40个,其中绝大多数是电容电阻。
要知道,即便是数字电路芯片也需要一定数量的外围元件。
理想与现实之间,要直接不太容易不知不觉,寻呼业的热潮开始消退,但零中频结构却魅力凸显,面对个人移动通信的汹涌浪潮,人们开始尝试将它用到手机中,但是这次奇迹并没有再现。
大量的研究和实践为我们揭示了症结所在。
直流漂移(DC Offset)零中频结构最根本的问题在于信号一开始就被搬移到直流频段,这虽然是设计者所希望的,因为可以节省很多价格不菲的元件,但不幸的是这一频段很不干净”因此信号还没来得及获得足够的增益就被很强的低频干扰和噪声污染”了。
一个最广为人知的问题是本振信号的泄漏所引起的直流漂移。
由于在电路中总是存在一些寄生的元件,信号与信号之间不可能做到完全隔离,总有一部分信号会发生泄漏。
在一个实际的无线接收机中,本振信号可以漏到混频器的射频信号输入端,进而通过隔离度有限的低噪声放大器到达接收天线。
在这条通路上,一部分泄漏的信号会被反射回来而与接收的有用信号混杂在一起,并重新回到混频器的输入端,再经过频谱搬移出现在直流频段。
这种泄漏后的本振信号与本振信号自身相混频的现象被称为自混频”我们看到,由于零中频接收机的输入信号频率与本振信号频率相同,在混频器的中频输出端除了所需要的零中频信号之外,还混杂了一个不需要的直流分量或直流漂移。
为了使混频电路具有一定的增益,本振信号的幅度或功率通常都会选得比较大,即使经过了泄漏和反射路径上的大幅衰减,最后所造成的直流漂移仍然可以轻易地淹没有用信号。
自混频所引起的漂移并不是恒定不变的,接收机周围环境的变化会导致被反射回来的泄漏信号的大小发生起伏,表现为直流漂移的时变性。
引起直流漂移的原因还有电路兀件的不匹配性及其偶次非线性。
低频噪声直流频段另一个令人头痛的问题是低频噪声。
最常见的低频噪声为闪烁噪声(flicker noise),也常被称为1/f噪声,因其功率谱密度近似正比于频率的倒数而得名。
闪烁噪声存在于所有的有源器件和一些电阻中,主要是由半导体的一些缺陷引起的。
对策和无奈直流漂移和低频噪声是零中频接收机的致命伤,但是在寻呼机中却没有造成大的伤害,原因在于传统寻呼系统使用了简单的二进制FSK调制方式。
从频谱上看,仅有少量的信号能量存在于中心频率附近,如图3(a)所示,经过混频之后,可以牺牲这部分能量而使用电容隔直流的办法将大部分的直流漂移和低频噪声滤除,这也就是零中频寻呼机所采取的对策,事实证明它非常有效。
然而在象GSM这样的系统中,情况就完全不同了,为了提高频谱的利用效率,GSM采用了GMSK调制。
如图3(b)所示,GMSK信号中心频率附近能量十分集中,使用简单隔直流的方式将对信号造成严重破坏。
看起来,直接变频到零中频的设想并不是一条畅通无阻的捷径。
知其不可而为之,识实务者为俊杰面对存在的困难,仍然有人知难而上,力求攻克以直流漂移为主的种种难题;也有人穷则思变,力图绕过重重障碍,另辟蹊径以达到零中频所要达到的目的,在这两个方面都取得了疋的成果。
直流漂移的消除根据直流漂移的成因,可以大致把它分成两类。
第一类主要是由上文提到的本振信号的自混频所引起,它是时变的动态漂移;第二类则是由于电路元件的误差和失配所引起的直流工作点的漂移,相对来说,它是一种静态的漂移,可以通过一些微调措施来解决。
(实事上,元件的不匹配将导致偶次失真,同样会产生随输入信号幅度而变化的直流成份。
但是由于信号本身相当微弱,与自混频效应相比,这种直流漂移量相对较弱。
)•谐波混频针对自混频现象产生的根源,人们提出使用二次谐波混频作为解决方案。
谐波混频与普通混频的区别在于,它所产生的中频频率是输入信号频率与本振频率某次谐波之差,如果用fRF,fLO和fIF分别表示射频信号、本振和中频频率,那么在二次谐波混频中它们的关系是fIF = |2 Xf LO —fRF |这样,本振信号的泄漏和反射在混频器中频输出端所产生的自混频信号频率仍然是fLO,而不是直流。
图4给出了一个二次谐波混频的电路原理图,根据文献报道,它可以将自混频引起的直流漂移抑制到噪声水平。
但这里的问题是,由于使用谐波分量,电路的增益和噪声性能均有所下降,因而限制了其应用。
•数字信号处理为了更加精确有效地消除直流漂移,在一些设计中采用了基带数字信号处理的办法,通过专门的算法对漂移量进行实时的测量和动态的补偿。
例如在一个时分多址(TDMA)系统中,接收机在工作间隙测量并存储直流漂移量作为参考,工作时再从信号中减去这个参考量。
这种方法可以有效地去除各种直流漂移以及部分的低频噪声,但由于需要一个无输入信号时的参考漂移量,它在非分时系统中的应用较为困难。
—|•系统设计能提供的帮助对比寻呼和移动通信这两个系统,我们看到如果在系统设计时能够考虑在信号的中心频率附近预留一些带宽以方便消除直流漂移,将大大简化零中频接收机的设计。
当然,这个要求对频谱资源极其宝贵的移动通信系统有些过分,但在无线局域网的标准(IEEE 802.11a)中却成为了现实。
接收机结构的改进与创新无镜频干扰、无需咼Q值中频滤波器,这是零中频接收机之所以具有吸引力的根本原因。
我们完全不必拘泥于结构细节而去寻求实现这些特点的更有效的途径。
于是,我们看到了所谓的低中频(Low IF)和类零中频的接收机结构。
•低中频接收机为了降低对中频滤波器的要求同时又尽量避免直流漂移和低频噪声的影响,可以考虑将中频选择在较低但非零的频率上,这就是所谓的低中频接收机。
如前文所述,降低中频频率的直接后果是加大了镜像频率的抑制难度。
利用高Q值的射频滤波器滤除镜频的做法显然有违设计者的初衷,同时也是不太实际的。
因此低中频接收机普遍采用了正交的镜频抑制混频器和多相滤波器,这两者都是利用信号和镜像干扰经过混频之后存在的相位差异来区分信号和干扰的。
镜频的抑制度对两条正交通路的幅度和相位匹配情况非常敏感,这在一定程度上影响了接收机的性能;多相滤波器常用RC网络实现,对镜频抑制有显著帮助,但对信号有衰减,幸而在这之前信号已经被初步放大,RC网络造成的影响并不严重。
•二次变频宽中频(Dual-Conve rsion with Wideba nd First IF) 接收机这种接收机在第一次变频时将整个信号频段搬移到一个较高的中频,第二次变频输出是零中频,而信道选择就在第二中频通过低通滤波实现。
为抑制镜频,两次变频都使用了所谓的复混频(Complex Mix in g)技术,这与低中频接收机的镜频抑制原理是基本相冋的,也就是在混频过程中保留了信号的相位信息,最终获得镜像干扰的冋相和反相信号,相加后使之相互抵消,而有用信号则相互增强。
•二次变频滑变高中频(Dual-Co nversion with Slidi ng High First IF)接收机据笔者所知,这种结构(见图5)是在1998年的国际固态电路会议(ISSCC)上提出来的,很凑巧,当时它也是应用在寻呼机中。
与低中频和宽中频接收机不同,这里的第一中频频率较高,而且是变化的。
具体来说,它的第一本振频率设在射频信号频率的4/5处,因而第一中频频率等于射频信号频率的1/5,即flF1 = 0.2fRF ;第二中频为零,即第二次变频为直接变频。
换句话说,第二本振频率(也就是第一中频频率)等于第一本振频率的1/4。
基于这种关系,第二本振可以将第一本振四分频后得到,四分频的结果是自然地获得了第二本振所需要的正交信号,从而省却了额外的正交信号发生电路。
下面我们来看一下镜频抑制、中频滤波和直流漂移等方面的情况。
结语以低成本、低功耗、小型化、高度集成为目的的无线收发机的研究工作仍然在继续,零中频、低中频以及其它类零中频、类低中频结构各展所长,都希望占得一席之地,但超外差的老大地位依旧稳固,谁能够最终胜出的结论现在下还为时过早。
最重要的是,从零中频和其它接收机结构的出现和演化过程中,我们看到了创新所起的作用,正是不断的创新推动了技术的发展,带动了社会的进步。
从这一点来说,有无创新才是决定成败的关键。