2.射频前端系统结构
软件无线电跳频电台接收机射频前端设计
软 件 无 线 电跳 频 电 台 接 收 机 射 频 前 端 设 计
王 燕君
（ 国西 南 电 子技 术研 究 所 ， 都 ６０３ ） 中 成 １０６
摘
要 ： 于软件 无 线电 的基本要 求和发展 趋 势 ， 出 了一种 应 用在 软件 无 线 电跳 频 电 台 中接 收机 基 提
射 频前 端 电路 结 构 ， 分析 了接 收机 射 频前 端 的总体设 计 方案 ， 包括 前端 各部 分增 益 的分配 、 态 范 围 动
ｓ ｓ ｍ ｅ ｉ ｃ ｅ ｆｔｅ ｒ ｃ ｉｅ ｒｎ — ｅ ｄ ｉ ａ ａｙ ｅ ，ｉ ｃｕ ｉｇ ｄ ｓ ｉ ｕｉｎ ａ ｄ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｏ ｖ ｒ ｙ ｔ ｄ ｓ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｅ ｅｖ ｒ ｅ ｇ ｈ ＲＦ ｆ ｔ ｎ ｓ ｎ ｌ ｓ ｏ ｄ ｎ ｌ ｄｎ ｉ ｒ ｔ ｎ ａｃ ｌｔ ｆｅ ｅｙ ｔｂ ｏ ｏ
噪声 系数低 、 性度 好等 特点 。 线
１ 引 言
随 着数 字信 号处理 技术 的发 展 以及 电子器 件制 作 工艺 的提 升 ， ／ Ｄ Ａ 的采 样 速 率 越 来 越 高 ， Ａ Ｄ、 ／ 数 字处 理 不断往 射 频推 进 ， 样 频 率 已从 基 带 进入 到 采 了较 高 的频率 ， 道可 重构 能力 不断 得到提 升 ， 信 系统 可 以从 中频 直 接 采样 ， 而进 行 信 号 处 理 ｌ 。本 文 继 Ｌ １ Ｊ
Ｗ Ｎ ａ － ｎ Ａ Ｇ Ｙｎ ｕ ｊ
（ｏ ｔ ｅｔ ｈｎ ｓｔｔ ｏ Ｅｅｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎｄ １０ ６ Ｃ ｉ ） Ｓｕ ｗ ｓ Ｃ ｉａＩ ｔｕ ｆ ｌ ｒ ｉ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｃ ｅｇｕ６ ０ ３ ， ｈｎ ｈ ｎ ｉ ｅ ｃｏ ｃ ｏ ａ Ａ ｓｒｃ ： ａｅ ｅ ａｉ ｒ ｕｒ ｅｔ ａｄｄｖｌ ｉ ｅ ｄｏ ｓｆ ａｅ ｅ ｎｄｒ ｉ（ Ｄ ） ａ ｉ ｕ ｒｃ ｂｔａｔＢ ｓｄｏ ｔ ｓ ｓ ｅ ｉ ｍ ｎｓ ｎ ｅｅ ｐ ｇ ｒｎ ｆｏｔ ｒ ｆ ｅ ｄｏ Ｓ Ｒ ， ｒ ｉｓ ｕ— ｎｈ ｂ ｑ ｅ ｏｎｔ ｗ ｄｉ ａ ｃｃ ｔｔ ｔｒ ｏ ｃｉ ｒ Ｆｆ ｎ —ｅｄｉｐ ｐｓｄｆ ｅ ｅｅ ｅ ｆ Ｄ ｕｅ ｆ ｅｅ ｅ Ｒ ｏｔ ｎ ｒ ｏｅ ｒ ｃｉ ｒ Ｒ—ｂ ｅ ｅｕｎｙ ｏｐｎ （ Ｈ）ｒ ｉ．ｈ ｒ ｖ ｒ ｓｏ ｏ ｔ ｒ ｖ ｏＳ ｈ ｓ ｒ ａ ｄｆ ｑ ｅｃ —ｈｐ ｉｇ Ｆ ａ ｏＴ ｅ ｄ
phemt结构
phemt结构phemt是一种电子器件结构，它是由半导体材料构成的高频高电流放大器。
在无线通信系统、雷达和卫星通信等领域中，phemt被广泛应用于低噪声放大器、功率放大器和开关等电路中。
本文将从结构、特性和应用三个方面来介绍phemt。
一、结构phemt是一种金属-半导体-金属结构，其主要由以下几个部分组成：衬底、源极、栅极和漏极。
衬底一般采用高电导率的材料，如GaAs （砷化镓）；源极和漏极是电流的输入输出端，通常由金属材料制成；栅极是控制电流流动的部分，一般采用高电导率的金属材料制成。
整个结构类似于一个双极晶体管，但其性能要优于双极晶体管。
二、特性1. 高频特性：phemt具有很好的高频特性，能够在几个GHz到几百GHz范围内工作。
这使得它在无线通信系统中的应用非常广泛。
2. 低噪声特性：由于衬底材料的选择和结构的优化，phemt具有很低的噪声系数。
这使得它在低噪声放大器中得到了广泛的应用。
3. 高增益特性：phemt的增益非常高，远远高于双极晶体管。
这使得它在功率放大器中能够提供更大的增益。
4. 高线性特性：phemt的线性度非常好，能够在高功率输出的情况下保持较低的失真度。
三、应用phemt在无线通信领域中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 低噪声放大器：由于phemt具有很低的噪声系数，因此它常被用于无线通信系统中的低噪声放大器，以提高信号的接收灵敏度。
2. 功率放大器：由于phemt具有高增益和高线性特性，因此它常被用于无线通信系统中的功率放大器，以提供更大的输出功率。
3. 开关：由于phemt具有快速的开关速度和良好的线性度，因此它常被用于无线通信系统中的开关电路，以实现信号的选择和切换。
4. 射频前端：由于phemt具有良好的高频特性和低噪声特性，因此它常被用于无线通信系统中的射频前端，以提高信号的传输质量。
总结起来，phemt作为一种高频高电流放大器结构，在无线通信系统中具有重要的应用价值。
RFID电感耦合方式的射频前端工作原理介绍
RFID电感耦合方式的射频前端工作原理介绍引言：IoT的核心技术之一就是RFID，对于RFID的组件RFID读写器和电子标签的工作原理，你了解嘛？其实RFID的两种组件是通过天线进行通信，采用电感耦合的方式进行。
总结要点（1）了解线圈的电感和互感的概念。
（2）了解串并联谐振电路的概念。
（3）RFID读写器的射频前端采用串联谐振电路。
（4）RFID电子标签的射频前端采用并联谐振电路。
（5）RFID的读写器和电子标签通过电感耦合传输信息。
（6）了解负载调制以及功率匹配的概念。
概念解析（1）谐振电路，谐振电路能够有选择性的让一部分频率的信号通过，同时衰减通带外的信号。
（2）谐振电路参数，我们常用谐振频率、品质因数、输入阻抗和频带宽度等参数进行对谐振电路描述。
（3）谐振频率，也就是外部信号以特定的频率输入谐振电路后使的谐振电路的容抗等于感抗，这个特定的频率就是谐振频率，也称之为工作频率。
（4）品质因数，定义为谐振电路的平均储能与功率损耗的比值，我们常用特性阻抗与回路电阻比值表示，故而可知Q因子是一个无量纲参数。
串联谐振和并联谐振串联谐振电路并联谐振电路小总结：（1）串联谐振电路和并联谐振电路的谐振频率计算公式一样。
（2）串联谐振和并联谐振的电阻R越小，也就是电路损耗越小，那么品质因数就越高，也就是信号的选择性越好，同时频带宽度BW也就越窄。
（3）通常实际使用的是有载品质因数，由于外部负载的能量损耗，故而有载品质因数会下降，这是采用计算外部品质因数。
电感耦合电感耦合小总结：（1）RFID读写器和电子标签之间采用电感耦合，读写器通过电感耦合给电子标签提供能量，同时传输信息通信。
电感耦合是符合法拉第电磁感应定律。
（2）电子标签输出电压的调节，电子标签获取的是交流电压，经过全波整流电路、滤波电路和稳压电路后输出直流温度电压。
（3）电子标签通过负载调制的方式向读写器传输数据，也就是负载调制通过对电子标签振荡回路的电参数根据数据流进行调节，进行编码调制传输数据信息。
认知无线电体系结构分析
认知无线电体系结构分析认知无线电是一种新生的无线通信技术，它在频谱管理、网络优化等方面有着广泛的应用。
为了更好地实现认知无线电通信，需要建立合理的认知无线电体系结构。
本文将从多个方面进行分析，为读者呈现认知无线电体系结构。
一、认知无线电的定义和特点认知无线电是指一类能够自主建立模型、利用地理信息和环境关键指标，自动或半自动感知和操作无线电频谱的系统的技术。
它具有动态频谱分配和利用的能力，能够有效地提高无线电频谱利用率、提升通信性能，优化用户体验，是无线电通信的一种重要技术。
二、认知无线电的体系结构认知无线电体系结构主要分为网络体系结构、射频体系结构、通信协议体系结构。
1. 网络体系结构认知无线电网络体系结构是指由认知无线电通信设备、认知控制器、认知网关节点和认知管理服务器等组成的网络结构。
其主要功能是通过自主感知、分析和决策无线电环境，实现频谱监测、动态频谱分配和网络管理等任务。
2. 射频体系结构认知无线电射频系统主要包括软件定义的无线电设备、DAA-PCB电路板和射频前端等元件。
这些元件协调工作，使得无线电设备具有高度的智能化完成频谱感知、数据处理、通信控制。
3. 通信协议体系结构认知无线电通信协议体系结构是实现认知无线电通信所必需的协议总称，本质上是在数据链路层之上，对认知无线电设备所提供的通信服务的控制，使用其设备优化频谱利用。
该部分主要涉及到物理层、数据链路层、网络层，需要确保不同节点间的信息交流顺畅、安全可靠。
三、认知无线电体系结构分析认知无线电体系结构是一种比较复杂的分布式结构体系，其设计需要考虑众多因素，一些主要方面如下：1.取决于射频前端设计的电路过程，越复杂有更好的效果，同时需要考虑成本限制。
2. 系统中大量节点间的互相操作请求，数据必须很好地调配以提高信道使用率。
3. 必须要有高精度的感知与反应，以满足对频谱使用状态的无缝控制。
4. 系统需要优化节点的选择算法以实现快速定位，这对连通性和频谱效果有很大的影响。
机载超短波接收机射频前端系统级设计与仿真
机载超短波接收机射频前端系统级设计与仿真
张宇晖
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】针对某型号超短波接收机研制需求,使用ADS(Advanced Design System)软件对该超短波接收机射频前端进行设计与仿真。
通过分析接收机的性能需求,结合接收机主要工作原理和技术指标选取二次变频超外差接收机结构做为实现方案,根据设计方案在ADS中建立了射频前端的系统级仿真模型,并对射频前端的噪声系数、灵敏度、增益和互调失真等多个关键指标进行了设计分析和仿真计算,结果表明该射频前端各项指标满足设计要求。
【总页数】4页(P83-86)
【作者】张宇晖
【作者单位】中国西南电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN492
【相关文献】
1.软件无线电接收机射频前端设计与仿真
2.基于ADS的L波段接收机射频前端设计与仿真
3.面向超短波接收机射频前端的电磁脉冲效应仿真与效应分级方法
4.一种安控接收机射频前端设计与仿真
5.多通道卫星导航探空接收机射频前端的设计与仿真
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射频前端基本架构及工作原理解析
声学滤波器
SAW滤波器
BAW滤波器
普通SAW
声表面滤波器—— 技术成熟且仍在发 展，低成本，应用 广泛
TC-SAW
温度补偿滤波器—— 弥补普通SAW温度 变化大的缺陷，制造 复杂度和成本更高
I.H.P-SAW
高频SAW滤波器— —高Q值、低TCF、 高散热性，可满足滤 波器小型化的需求
双工器的内部结构
双工器的外部引线
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1.3、功率放大器PA： 放大射频信号进行发射
功率放大器（PA，Power Amplifier）是射频前端的核心部件，利用三极管的电流控制作用或场效应管 的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。 PA主要用于发射链路，通过把发射通道的微弱射频信号放大，使信号成功获得足够高的功率，从而实 现更高通信质量、更强电池续航能力、更远通信距离。PA的性能可以直接决定通信信号的稳定性和强 弱。
晶圆(4寸晶圆为主)采用光刻、镀膜等工艺进行图形化处理， 实现压电薄膜的制作是关键的工艺环节，材料主要为氯化
芯片表面结构和制作工艺较简单
铝(AIN)和氧化锌(ZnO)
成本 优势
较低 (≈0.1-0.5美金）
体积小于传统的陶瓷滤波器， 设计灵活性大、技术成熟、可靠性高
高（>1美金）
适用于高频、温度变化不敏感、声波垂直传播方式易于小 型化，尺寸随频率升高而缩小
功率放大器以三极管/场效应管为核心，通过匹配网络 放大成为功率信号
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1.3、功率放大器PA： 放大射频信号进行发射
随着半导体材料的不断发展，功率放大器也经历了CMOS、GaAs、GaN三大技术路线。第一代半导体材 料是CMOS，技术成熟且产能稳定。第二代半导体材料主要使用GaAs或SiGe，有较高的击穿电压，可 用于高功率、高频器件应用。第三代半导体材料GaN在性能上显著强亍GaAs，但成本较高。 目前移动端民用市场主要采用GaAs 作为功放，而GaN在部分基站端应用率先实现替代。未来GaN将成 为高射频、大功耗应用的主要方案。
ISO15693非接触式IC卡射频前端电路的设计
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｃｍａｇ．ｃｏｍ（总第１０７期）ＣｈｉｎａｌｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｌｔ１前言ＩＳＯ１５６９３标准协议是国际上规定的用于非接触式ＩＣ卡的一种高频通信协议。
该标准协议的非接触式ＩＣ卡的读写距离长达１００ｃｍ，比同是高频通信协议的ＩＳＯ１４４４３规定的１０ｃｍ读写距离更大，应用范围也会更加广泛。
ＩＳＯ１５６９３标准协议规定：读卡器到卡所发送的信号为采用脉冲位置编码的１０％ＡＳＫ和１００％ＡＳＫ两种调制模式的频率都为１３．５６ＭＨｚ的载波。
卡片解调电路的任务是把两种深秦燕青，葛元庆（清华大学微电子学研究所，北京１０００８４）ＩＳＯ１５６９３非接触式ＩＣ卡射频前端电路的设计摘要：介绍了ＩＳＯ１５６９３非接触式ＩＣ卡射频前端电路，采用了一种巧妙的整流电路，提高了整流效率。
同时使用了一种适用于ＩＳＯ１５６９３非接触式卡片的简单的稳压电路结构，有助于信号的解调，并且使卡片在接收到的信号为１０％ＡＳＫ和１００％ＡＳＫ两种调制模式时都能正常工作。
芯片测试结果显示：电源产生电路能够产生２．２Ｖ－３．８Ｖ的直流电压，解调电路能够在２．０Ｖ－３．８Ｖ电压下可靠稳定的工作；在ＩＳＯ１５６９３规定的最小场强０．１５Ａ／Ｍ处，整个芯片的电源电压为３．３Ｖ，且功耗小于６０μＷ。
关键词：ＩＳＯ１５６９３；非接触式ＩＣ卡；整流电路；电源产生电路；解调电路ＤｅｓｉｇｎｏｆａＲＦｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｃｉｒｃｕｉｔｏｆｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓｆｏｒＩＳＯ１５６９３ＱＩＮＹａｎ－ｑｉｎｇ，ＧＥＹｕａｎ－ｑｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＲＦｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓｃｏｍｐｌｙｉｎｇｗｉｔｈＩＳＯ１５６９３．Ａｎｏｖｅｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ａｓｉｍｐｌｅｌｉｍｉｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅｉｎｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓ，ａｎｄｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｉｓｌｉｍｉｔｅｒｃａｎａｌｓｏｈｅｌｐｔｈｅａｂｏｖｅｃａｒｄｓｗｏｒｋｎｏｒｍａｌｌｙｗｈｅｎｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌｉｓ１０％ＡＳＫｏｒ１００％ＡＳＫｍｏｄｕｌａｔｉｎｇｍｏｄｅ．Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｏｗｅｒｇｅｎ－ｅｒａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａＤＣｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅｆｒｏｍ２．２Ｖｔｏ３．８Ｖ．Ｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｗｏｒｋｐｒｏｐｅｒｌｙａｎｄｓｔｅａｄｉｌｙｆｒｏｍ２．０Ｖｔｏ３．８Ｖ．Ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ６０ｕＷａｔ３．３Ｖ，ｗｈｅｎｔｈｅｗｈｏｌｅｃｈｉｐｗｏｒｋｓａｔｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｉｅｌｄ０．１５Ａ／Ｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎＩＳＯ１５６９３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＳＯ１５６９３；ｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓ；ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ；ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ；ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔＥＥＡＣＣ：１２０５；１２５０３９（总第１０７期）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｃｍａｇ．ｃｏｍ度的ＡＳＫ调制信号从天线上解出，并且把它量化成数字信号送给后续的数字逻辑电路使用。
终端射频前端模组 pa pcb 电路
终端射频前端模组pa pcb 电路
终端射频前端模组是用于无线通信设备中的重要组件，它集成了射频收发器、功率放大器、低噪声放大器、滤波器、天线开关等组件。
在射频前端模组中，PA（功率放大器）和PCB（印刷电路板）是其中两个重要的组成部分。
1.功率放大器（PA）：功率放大器是用于放大信号的组件，它将较弱
的信号放大到足够的功率，以便在无线通信中传输。
在射频前端模组中，PA的作用是将信号放大，使其能够通过天线辐射出去。
PA的性能直接影响到无线通信设备的覆盖范围和信号质量。
2.印刷电路板（PCB）：印刷电路板是实现电子设备和系统功能的核
心组件，它提供了一个三维空间，将各种电子元器件通过电路连接起来。
在射频前端模组中，PCB承载了所有的电子元器件，包括PA、滤波器、低噪声放大器等。
PCB的设计和制造质量直接影响到射频前端模组的性能和可靠性。
为了确保射频前端模组的性能和可靠性，需要关注PA和PCB的设计、制造和质量控制。
在设计阶段，需要进行仿真和测试，以确保PA和PCB的性能符合要求。
在制造阶段，需要采用高质量的原材料和先进的工艺技术，以确保生产和组装的可靠性。
在质量控制阶段，需要对生产出的每一个产品进行检测和验证，以确保产品的质量和性能符合标准。
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Mar. 10, 2010
射频前端系统结构
池保勇 清华大学微电子学研究所设计室
参考书：池保勇等编，《CMOS射频集成电路分析 与设计》， §7 与设计
提要
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
Naquist带通采样定理指出，一个中心频率为fc、带宽为Δf的 带通信号，可以用一个采样率为 带通信号，可以用 个采样率为fs > 2Δf的采样电路进行采样 ，而不损失任何信息 高线性度、高集成度、系统结构简单 引入很大的噪声，严重影响接收机的性能
超宽带接收机
超宽带：（瞬时带宽大于中心频率的20%或 者大于500MHz）
提高射频前端的二阶交调性能
通过自动校准来提高下变频器的二阶交调性能
存在的问题 直流失调（续） 存在的问题：直流失调（续）
原因之四： 之 1/f噪声
C CMOS OS工艺在低频下的1/f / 噪声很大
消除直流失调的措施
射频前端和后级的基带模块之间加入一个 截止频率很低的高通滤波器
消除直流失调的措施（续）
存在的问题 直流失调（续） 存在的问题：直流失调（续）
原因之一：本地振荡信号泄漏
本振信号通路与射频信号通路之间可以通过寄 生电容或者衬底等方式耦合 本振泄漏到天线中并通过天线辐射返回
存在的问题 直流失调（续） 存在的问题：直流失调（续）
原因之二：射频信号到本地振荡信号通路的 漏 泄漏
总结
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
发射机射频前端的系统结构
超外差式接收机存在的主要问题
中频频率选择： 为了减轻对镜像抑制滤波器的 要求 要求，可以将固定中频频率提 以将固定中频频率提 高，以加大镜像信号与有用信 号之间的频率间隔 减缓对滤 号之间的频率间隔，减缓对滤 波器抑制率的要求 中频频率提高后，后续处理模 块（如模数变换器）的工作频 率就提高了，后续模块的设计 将变得比较困难 可以通过增加一级或者多级下 变频 将信 的频率 变频器将信号的频率进一步降 步降 低（多级超外差式接收机）， 但这会增加电路规模和片外元 件数目，提高系统成本
超外差式接收机存在的主要问题
镜像抑制问题
镜像信号与本地振荡信号混频后所产生的信号经中频滤波 后 也位于中频频率fIF 处。该信号叠加在有用中频信号上 后，也位于中频频率 处 该信号叠加在有用中频信号上
，直接对有用中频信号造成干扰，并且不可被清除
镜像信号的能量大小是不可预知的，在比较差的接收环境 镜像信号的能量大小是不可预知的 在比较差的接收环境 中，镜像信号的能量可能比有用信号的能量高几十分贝 下变频前抑制镜像信号 镜像抑制滤波器 带通滤波器，通带中心频率与有用信号频率相同，而镜 带通滤波器 通带中心频率与有用信号频率相同 而镜 像频率位于阻带范围内，阻带衰减率就是对镜像信号的 抑制率 在恶劣接收环境中镜像信号的抑制率要达到60-70dB 高的品质因子（50甚至更高）、很高的阶数（甚至到6 阶），而且其中心频率还应是可调的难以集成
低中频接收机实例
提要
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
发射机射频前端的系统结构
超再生式接收机
结构简单 OOK调制 低速率 低功耗
超再生式接收机实例
超再生式接收机实例（续）
亚采样接收机 采样接收机
直流失调消除电路（1）
直流失调消除电路（ 直 消除 2）
消除直流失调的措施（续）
利用成熟的数字信号处理技术来确定直流失调的大小，并将 结果反馈回模拟前端来消除直流失调
TDMA系统中，接收机在某些时隙中处于空闲转态，利用空 系统中 接收机在某些时隙中处于空闲转态 利用空 闲时隙对直流失调进行采样并存储，在接收机工作时，将接 收到的基带信号和存储的直流失调信号相减 消除直流失调 收到的基带信号和存储的直流失调信号相减，消除直流失调
超外差式接收机存在的主要问题
相邻信道干扰问题 邻信道
中频信道选择滤波器
信道之间的频率间隔小 滤波器的转换带窄 高的品质因子（50） 大的阶数（8或者10） 难以集成
超外差式接收机存在的主要问题
缺点综述：
需要多个外接的高性能滤波器 采用外接滤波器，不仅降低了集成度，提高了 产品成本 而且由于采用外接元件 使整个系 产品成本，而且由于采用外接元件，使整个系 统的稳定性大大降低 驱动这些外部低阻抗的元件需要消耗很大的功 耗，工作频率越高，功耗越大 外接元件和集成芯片之间的隔离也是一个大的 外接元件和集成芯片之间的隔离也是 个大的 问题
发射机射频前端的系统结构
镜像抑制接收机
镜像抑制接收机：Weaver结构
正交Weaver接收机
镜像抑制接收机的镜像抑制率
两个支路的幅度不匹配与相位不匹配
I、Q支路不匹配校准
提要
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
超外差式接收机存在的主要问题
半中频问题：Half IF
产品实例
提供I、Q输出的超外差接收机
第二级变频器采用正交下变频结构 第 变 采 交 变 结构 基带处理电路可以采用复杂的调制、解调方案
提要
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
I、Q支路不匹配自动在片校准 支 自 在 校准
射频部分镜像抑制性能受限 －－解决方案（续）
射频带通滤波 器来抑制镜像 信号
射频部分镜像抑制性能受限 －－解决方案（续）
无源多相滤波 器来抑制镜像 信号
中频处理模块
复带通滤波器来抑制位于正频率处的镜像信号
复带通滤波器能抑制镜像信号和带外的其它信号 ，降低了对模数变换器动态范围的要求，使得模 数 换 很容 实现 数变换器很容易实现 复带通滤波器采用模拟电路实现，实现精度不能 准确控制，电路性能会受到 定程度的影响 准确控制，电路性能会受到一定程度的影响
集成度受到 镜像抑制滤 波器的影响
不干扰其它 信道的信号
直接上变频发射机
I、Q支路不匹配导致有限的镜像抑制率 本地振荡信号对射频信号的干扰以及频率牵引效应
加大提供本地振荡信号的锁相环的环路带宽，使锁相环对外来干扰 具有很好的抑制作用 采用与载波频率不同的本地振荡信号频率，通过倍频或者分频得到 与载波频率相同的本振
超宽带接收机：脉冲型
超宽带信号由受信息调制的短周期脉冲组成
超宽带接收机：多带型（MB-OFDM)
跳频来扩展频谱
提要
接收机射频前端的系统结构
超外差式接收机 镜像抑制接收机 零中频接收机 低中频接收机 低中 接收机 其它接收机结构
发射机射频前端的系统结构
超外差式发射机
超外差式发射机
存在的问题 直流失调（续） 存在的问题：直流失调（续）
原因之三：接收机射频前端的偶数阶非线性
偶数阶谐波
系统的传输特性
偶数阶交调
输入信号
存在的问题：直流失调（续）
二阶非线性：
低噪声放大器的二阶非线性造成的直流失调通过寄生 电容耦合或者衬底耦合泄漏到基带 下变频器的二阶非线性造成的直流失调则直接叠加到 基带信号上，下变频器的二阶非线性所造成的影响更 大 射频模块非线性所产生的谐波与本地振荡信号所产生 的谐波在下变频器中混频后，也会产生直流失调，但 由于谐波的频率越高 能量就越弱 由于谐波的频率越高，能量就越弱，一般可忽略这些 般可忽略这些 谐波所造成的直流失调的影响 二阶交调所产生的低频项可能与有用基带信号的频率 相同，而且也会随时间变化，一般的消除直流失调的 方法并不能消除这些低频项的影响
存在的问题 I、Q支路不匹配 存在的问题：
相位和幅度不匹配，镜像抑制性能下降 相位和幅度不匹配 镜像抑制性能下降
镜像信号是有用信号本身，镜像抑制率：>25dB 不匹配随时间的变化很缓慢：采用数字电路或模 拟电路对I、Q支路进行校准
存在的问题 直流失调 存在的问题：直流失调
下变频器及后面各模块引入的直流失调成 分将直接叠加在有用信号 分将直接叠加在有用信号上，对有用信号 对有用信号 造成干扰 这些直流失调成分的能量可能比有用信号 强很多，会淹没有用信号，并使得后面的 各级处理模块出现饱和 直流失调是阻碍零中频接收机广泛应用的 一个主要因素
发射机射频前端的系统结构
超外差式接收机
超外差式接收机是应用最广泛的 超外差式接收机是应用最广泛的一种系统 种系统 结构，它的基本原理是将从天线接收到的 高频信号经放大和下变频后转换为 固定 高频信号经放大和下变频后转换为一固定 的中频信号，然后进行进一步下变频或者 直接进行解调 直接进行解
锁相环为基础的发射机结构
锁相环为基础的发射机结构
PLL must tb be fast f t enough h to t follow f ll the th modulation, d l ti but also slow enough to suppress the high-frequency phase noise. noise A trade-off The reference frequency is constant
低频处理模块要能抑制位于正频率处的镜像信号
将镜像抑制问题由射频转移到比较低的中频，缓解了实 现压力高集成度 下变频后的信号不位于基带，避免了直流失调问题
射频部分镜像抑制性能受限因素
本振信号I、Q支路的幅度和相位不匹配 射频信号I、Q支路的幅度和相位不匹配