寬帶接收機(jī)中四種干擾信號(hào)

鏡像頻率干擾

寄生響應(yīng)干擾

互調(diào)干擾

剩余響應(yīng)干擾

1

鏡像頻率干擾

定義

鏡像頻率干擾是超外差接收機(jī)特有的現(xiàn)象，設(shè)信號(hào)頻率為Frf，振蕩頻率為Flo，中頻IF=Frf－Flo, 在比Frf高二個(gè)IF處就有一個(gè)頻率IM,，它像是以Flo為鏡子，站在fs處看到的鏡像，所以稱鏡像頻率。鏡像頻率IM和Flo 混頻后，同樣輸出IF，進(jìn)入通道中，我們稱這種干擾為鏡像頻率干擾。

01

舉例

我們希望測(cè)量的Frf=2GHz的信號(hào)，本振信號(hào)為Rlo=3GHz,中頻為IF=1GHz，那么如果在4GHz處有一個(gè)信號(hào)，與本振信號(hào)相混合，輸出了1GHz，等同電路上的中頻信號(hào)，此4GHz信號(hào)即為鏡像干擾信號(hào)。

02

備注

高本振、低本振。

通常將IF=LO-RF這樣的混頻方式稱之為高本振方式，這樣的設(shè)計(jì)中，鏡像頻率比射頻頻率高出兩個(gè)中頻，而IF=RF-LO這樣的混頻方式則是低本振方式，這樣的方式，存在比RF低兩個(gè)IF的鏡像混頻信號(hào)。

03

如何避免鏡像頻率

我們希望測(cè)量的Frf=2GHz的信號(hào)，本振信號(hào)為Rlo=3GHz,中頻為IF=1GHz，那么如果在4GHz處有一個(gè)信號(hào)，與本振信號(hào)相混合，輸出了1GHz，等同電路上的中頻信號(hào)，此4GHz信號(hào)即為鏡像干擾信號(hào)。

高本振方案

在高本振場(chǎng)景下 IM=RF+2*IF。這樣很容易通過(guò)低通濾波器進(jìn)行本振和鏡像抑制

缺點(diǎn)：RF 頻率不能過(guò)高，否則對(duì)本振的要求高。

預(yù)選器方案

a. YTF濾波器是可根據(jù)VCO調(diào)節(jié)中心頻率的濾波器；

b. 價(jià)高、體積大；

c. 用開(kāi)關(guān)濾波器組來(lái)實(shí)現(xiàn)YTF 方案。

綜述

低頻用高本振方案， 高頻用預(yù)選器方案。

2

寄生響應(yīng)干擾

定義

表現(xiàn)為系統(tǒng)的射頻器件（主要是混頻器和放大器）產(chǎn)生的非被測(cè)信號(hào)。并且能最終顯示在最終的測(cè)量結(jié)果中。

01

產(chǎn)生的根源

混頻的產(chǎn)物非常豐富，除了射頻和本振的和差信號(hào)外，還有射頻、本振的高次諧波等多種組合；

這些信號(hào)在最后因各種濾波器抑制度不夠，導(dǎo)致顯示在最后的結(jié)果。

02

特例一

寄生通道干擾。

當(dāng)IF’= IF或 IF’=IF±1/2Wb 時(shí)， 即為寄生通道干擾， 此信號(hào)在中頻濾波器帶內(nèi)，無(wú)法被濾波器抑制，影響最大。

03

特例二

半中頻干擾。

此干擾信號(hào)的2次諧波和本振的2次諧波輸出，就是中頻信號(hào)。

04

備注

實(shí)際上，類似半中頻干擾，還存在著其他階數(shù)的干擾，而且現(xiàn)在的混頻器種類分為平衡式和非平衡式混頻器，在一些平衡式混頻中，可有效抑制半中頻干擾，重點(diǎn)是要查看器件資料，特別是器件資料中的imt文件，再做詳細(xì)設(shè)計(jì)。

3

互調(diào)干擾

定義

兩個(gè)信號(hào)輸入通道，特別是混頻器和放大器，由此產(chǎn)生的信號(hào)滿足，此干擾信號(hào)即為互調(diào)干擾。當(dāng)m、n、q比較小時(shí)，特別是m=2，n=1，q=1時(shí)，或m=1，n=2，q=1此時(shí)干擾信號(hào)最大，也稱之為三階互調(diào)干擾。

01

舉例

當(dāng)輸入信號(hào)Frf1和Frf2各增大1dB 時(shí)，三階互調(diào)產(chǎn)物的信號(hào)強(qiáng)度增加3dB。

4

剩余響應(yīng)干擾

定義

在沒(méi)有外部輸入的條件下，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部的各種信號(hào)，輸出在最后的結(jié)果上的非真實(shí)假信號(hào)。它和寄生干擾的區(qū)別在于，剩余響應(yīng)干擾和輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。

01

根因分析

a. 各本振或晶振的諧波落入在射頻系統(tǒng)的各個(gè)通道中；

b. 多種本振信號(hào)之間的互調(diào)產(chǎn)物，落到射頻系統(tǒng)的各個(gè)通道中；

c. 本振信號(hào)的雜散信號(hào)落入在射頻系統(tǒng)的各個(gè)通道中；

d. 本振信號(hào)的雜散信號(hào)與各本振的多階產(chǎn)物落入在射頻系統(tǒng)的各個(gè)通道中；

02

舉例

一種是本振或晶振的諧波剛好與測(cè)試信號(hào)相同，假設(shè)在高本振方式下，第一中頻為 560Mhz，二中頻為160MHz，一本振為2560MHz，二本振為 400MHz，我們的測(cè)試信號(hào)為 2000MHz，此時(shí)二本振的5次諧波剛好是 2000MHz，此諧波若無(wú)法屏蔽濾，泄露到射頻通道中，則形成剩余響應(yīng)干擾。或稱之為2000M信號(hào)無(wú)法正確檢測(cè)。

另一種，多本振及其諧波相互混頻，產(chǎn)生中頻信號(hào)。假設(shè)在高本振方式下，第一中頻 為560Mhz，二中頻為 160MHz，一本振為 2560MHz，二本振為 400MHz，我們的測(cè)試信號(hào)為 2000MHz，那么二本振的6次諧波和一本振混頻正好得到160MHz的中頻信號(hào)，若電路的屏蔽和濾波不好，同樣可形成剩余響應(yīng)干擾。就是RF端口無(wú)信號(hào)輸入，但是在IF的輸出端出現(xiàn)了可檢測(cè)信號(hào)。

5

總結(jié)

寬帶接收設(shè)計(jì)難點(diǎn)包含干擾信號(hào)抑制，只有在充分了解各種干擾產(chǎn)生的根源后，才能準(zhǔn)備的做出方案，完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。