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确定总体半中频杂散指标和为LTE接收机选择RF混频器

上网日期: 2012年08月07日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:RF混频器? LTE接收机? 半中频?

本文介绍如何满足高性能基站(BTS)接收机对半中频杂散指标的要求。为达到这一目标,工程师必须理解混频器的IP2与二阶响应之间的关系,然后选择满足系统级联要求的RF混频器。混频器数据手册以二阶交调点(IP2)或2x2杂散抑制指标的形式表示二阶响应性能。本文通过介绍这两个参数之间的关系,说明接收机设计以及如何确定总体半中频杂散指标。以MAX19997A的IP2与2x2关系为例,这是一款用于E-UTRA LTE接收机的有源混频器

混频器谐波

在超外差接收机电路中,混频器将高频RF信号转换到较低中频(IF),该过程称为下变频。混频器中,如果输出频率为射频输入频率减去本振(LO)输入频率,称为低边注入(LO频率低于RF频率);如果输出频率为LO频率减去RF频率,则称为高边注入。下变频过程可由下式表示:

fIF= fRF - fLO= - fRF+ fLO

式中,fIF为混频器输出端口的中频;fRF为加至混频器RF端口的RF信号;fLO为加至混频器LO端口的LO信号。

理想情况下,混频器的输出信号幅值和相位与其输入信号的幅值和相位成比例,与LO信号无关。在这一假设前提下,混频器幅值响应与RF输入信号成线性关系,也与LO信号幅值无关。

然而,由于混频器的非线性特性,将产生所不希望的混频产物,称为杂散响应。杂散响应是由混频器RF端口输入的干扰或噪声信号引起的,在IF频率产生响应。到达RF输入端口的干扰信号可能没有在所规定的RF带宽内,但也会造成麻烦。这类信号通常具有足够高的功率,混频之前的RF滤波器不能对其实施足够衰减,使其引起额外的杂散响应,直接影响到所要求的IF信号,混频原理可表示为:

fIF= m fRF -n fLO= - m fRF + n fLO

注意,m和n为RF和LO频率的整数次谐波,通过混频产生格中杂散产物组合。通常情况下,这些杂散分量的幅值随m或n的增大而减小。

已知相应的RF输入频率范围,谨慎规划频率,选择适当的IF及相应的LO频率。仔细规划频率非常重要,因为它有助于减少混频后落入有效信号频带的干扰,这些干扰源会直接影响接收器性能。对于宽带系统,频率规划时避免杂散混频产物更加困难,需要利用滤波器抑制那些可能落入IF频带的带外(OOB) RF信号。混频器之后的IF滤波器的选择性限定在只允许通过有效信号频率,由此,在信号进入最终检测器之前(混频器之后)对杂散响应进行衰减。IF滤波器不会衰减IF带内的杂散响应。

许多类型的平衡混频器将抑制m或n为偶数的杂散成分。理想的双平衡混频器抑制m或n(或两者)为偶数的所有谐波分量。双平衡混频器中的IF、RF和LO端口彼此隔离,使LO泄漏降至最小,并提供固有的RF至IF隔离。双平衡混频器设计能够提供最佳的线性特性,降低每个端口的滤波器衰减要求。

下一页:半中频杂散频率分布


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