除了镜像干扰问题，还有一个比较有趣的现象一半中频问题。一个中心频率在（⊙+ oL⊙)/2上的一个干扰信号没有被滤掉，和oF的有效信号一起输入到下变频的混频器里 面，如果这个干扰信号发生二阶效应(second-order distortion)与LO信号的二次谐波发生 混频，输出中频恰好是在（⊙RF+oLo)-2oLo)=oF上，或者如果干扰信号与LO信号发 生混频，然后在基带上发生二阶效应，同样会在⊙的有效输出上叠加一个干扰输出信号。 要消除半中频现象带来的影响，就必须消除电路里面的二阶效应，还要保证LO的能量至 少有50%是集中在一次谐波上的。我们也可以让混频器输出的信号通过Image-rejection 滤波器的时候，对(oF+oLo)/2上的干扰信号进行有效的抑制。 从前面的分析中我们可以看到，镜像干扰和半中频问题的主要矛盾集中在提高敏感性 能和提高选择性能之间，要同时满足两个性能的要求几乎是不可能的。为了解决这个问题， 我们可以将超外差结构通过两次下变频来实现，然后每一级的前后都接一个带通滤波器和 低噪声放大器。如图1.5所示，这种采用两级下变频的方法可以在比较低中频上实现信道 的选择，因此降低的对滤波器Q值的要求。现在大部分的RF Receiver采用这种两级的下 变频的结构，所以也称为“Dual-HF”结构。 总之，在选择超外差结构进行设计时，要根据系统noise figure,IP3和每一级的增益 和功耗来决定对各个子单元的性能要求，而且要最大限度的提高考虑系统的选择性能和敏 感性能。尽管由于系统结构的复杂性和需要外接很多外部器件，但超外差结构仍然被认为 是一种最稳定的接收方法。 1.2.2零中频结构的接收端(Homodyne Receiver) 在我们研究了超外差的结构之后，也许会有一个疑问，那就是为什么不把接收到的RF 信号直接通过下变频的混频器变到基带上，这样信号不就可以直接送到ADC,然后送到后 面做信号处理了吗？这种原理实现的接收端被称作“homodyne”,“direct-conversion”或 是“零中频(zero-F)”,也就是说本的振荡的频率选择到与载波频率相同。 LNA LPF 0 图1.6 Homodyne简单结构图 66 除了镜像干扰问题，还有一个比较有趣的现象——半中频问题。一个中心频率在(ωRF+ ωLO)/2 上的一个干扰信号没有被滤掉，和ωRF 的有效信号一起输入到下变频的混频器里 面，如果这个干扰信号发生二阶效应(second-order distortion)与 LO 信号的二次谐波发生 混频，输出中频恰好是在|(ωRF+ωLO) - 2ωLO)|= ωIF上，或者如果干扰信号与 LO 信号发 生混频，然后在基带上发生二阶效应，同样会在ωIF的有效输出上叠加一个干扰输出信号。 要消除半中频现象带来的影响，就必须消除电路里面的二阶效应，还要保证 LO 的能量至 少有 50％是集中在一次谐波上的。我们也可以让混频器输出的信号通过 Image-rejection 滤波器的时候，对(ωRF+ωLO)/2 上的干扰信号进行有效的抑制。 从前面的分析中我们可以看到，镜像干扰和半中频问题的主要矛盾集中在提高敏感性 能和提高选择性能之间，要同时满足两个性能的要求几乎是不可能的。为了解决这个问题， 我们可以将超外差结构通过两次下变频来实现，然后每一级的前后都接一个带通滤波器和 低噪声放大器。如图 1.5 所示，这种采用两级下变频的方法可以在比较低中频上实现信道 的选择，因此降低的对滤波器 Q 值的要求。现在大部分的 RF Receiver 采用这种两级的下 变频的结构，所以也称为“Dual-IF”结构。 总之，在选择超外差结构进行设计时，要根据系统 noise figure，IP3 和每一级的增益 和功耗来决定对各个子单元的性能要求，而且要最大限度的提高考虑系统的选择性能和敏 感性能。尽管由于系统结构的复杂性和需要外接很多外部器件，但超外差结构仍然被认为 是一种最稳定的接收方法。 1.2.2 零中频结构的接收端 (Homodyne Receiver) 在我们研究了超外差的结构之后，也许会有一个疑问，那就是为什么不把接收到的 RF 信号直接通过下变频的混频器变到基带上，这样信号不就可以直接送到 ADC，然后送到后 面做信号处理了吗？这种原理实现的接收端被称作“homodyne”，“direct-conversion”或 是“零中频(zero-IF)”，也就是说本的振荡的频率选择到与载波频率相同。 LPF ω0 ω 0 ω LNA cosω0 t 图 1.6 Homodyne 简单结构图