通過(guò)直接變頻接收機實(shí)現多標準/多頻段接收

　　圖2給出了當有用信號頻率臨近地方存在兩個(gè)連續波強干擾時(shí)接收機的I+jQ輸出頻譜。本測試范例中，所加的輸入信號電平為–30dBm。這代表著(zhù)比任何所規定的3G和4G蜂窩系統中所需的阻塞測試條件都要更加嚴苛的阻塞場(chǎng)景。對靠近或基帶頻率上的信號進(jìn)行采樣時(shí)，由2nd、3rd、4th，甚至是5th和7th諧波所導致的失真將會(huì )影響大信號輸入條件下的性能。特別地，I/Q解調器的非線(xiàn)性特性需求特別高，以確保產(chǎn)生自有用信號和無(wú)用信號的互調項不會(huì )劣化感興趣的有用信號。這里與只是將焦點(diǎn)集中在絕大多數窄帶中頻采樣接收機設計中的常見(jiàn)失真-即三階截點(diǎn)(IP3)上不同，關(guān)注由偶數和奇數非線(xiàn)性所引起的失真項也很重要。這類(lèi)非線(xiàn)性通常用IP2、IP4和IP5進(jìn)行量化。通常，為了保證穩健可靠的工作，重要的是要評估在最壞輸入條件下進(jìn)入接收機分析帶寬中的所有雜散信號。在這類(lèi)嚴重的阻塞條件下，由高階非線(xiàn)性所產(chǎn)生的互調產(chǎn)物將會(huì )落入頻帶內并降低接收機的靈敏度。圖2中標出了比較關(guān)鍵的非線(xiàn)性項。請注意幾個(gè)奇數項與輸入基頻的靠近程度。這有助于解釋究竟距離多近的干擾信號將會(huì )引起落入有用信號帶內的互調產(chǎn)物。當采用直接變頻架構時(shí)，干擾信號的差頻(f2–f1)-接收機的有限2nd階非線(xiàn)性的產(chǎn)物，也會(huì )落入有用信號的頻帶內。

　　ADIsimRF？是ADI公司的免費在線(xiàn)信號鏈計算器，可以用來(lái)對各種測試條件下的接收機的動(dòng)態(tài)噪聲和失真特性進(jìn)行建模。非線(xiàn)性截點(diǎn)特性可以通過(guò)建模并測試出來(lái)，一直到高達7th次非線(xiàn)性項，并且可以與有ADIsimR所預測的級聯(lián)截點(diǎn)進(jìn)行比較。通過(guò)對單個(gè)器件和整個(gè)級聯(lián)的非線(xiàn)性特性進(jìn)行評估，整個(gè)接收鏈路能夠得到更好的優(yōu)化，從而實(shí)現最高的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍性能。利用該方案的高靈敏度接收機的噪聲系數小于2dB，且在施加W-CDMA規范(ETSIEN302217-2-2V1。2。3(2007-09))所規定的單音和雙音干擾電平時(shí)，接收機的降敏小于1dB。

　　本振泄漏和直流偏置所引起的降敏

　　泄漏到射頻輸入端口的任何本振信號都將發(fā)射回接收機中并與本振信號形成自混頻。自混頻導致本振信號的平方項，這將產(chǎn)生二次諧波，雖然通過(guò)低通濾波可以大大衰減自混頻產(chǎn)生的高頻，但直流卻落入到直接混頻接收機的頻帶內。請注意圖2中的直流項。

　　在基帶采樣系統中通常需要采用直流偏置校準和修正方法。殘留的直流偏置等效于信號分析帶寬內的干擾信號。有幾種可以減小該影響的技術(shù)，包括直流跟蹤對消，基帶采用交流耦合，或者采用簡(jiǎn)單的方法——即通過(guò)選擇具有優(yōu)異直流特性(包含較高偶次項失真特性)的器件。

　　非理想正交和鏡像抑制

　　I/Q幅度和相位失配將會(huì )引起信噪比性能降低。理想的I/Q解調器中，基帶I/Q信號的I和Q向量之間的相位關(guān)系為90度，這就是所謂的理想正交。在理想條件下，數字域里符號的鑒別可以很容易地通過(guò)瞬時(shí)I/Q向量軌跡來(lái)實(shí)現。然而當系統中具有I/Q失配時(shí)，I/Q符號向量將具有幅度和相位誤差，這將降低恢復信號的信噪比。I/Q的靜態(tài)誤差可以通過(guò)數字技術(shù)來(lái)消除。而研究直接變頻接收機的有效鏡像抑制與信號電平和偏移載波頻率的量之關(guān)系是非常重要的。正確理解接收機的單音I/Q失配的影響，將有助于簡(jiǎn)化對加入一個(gè)調制信號時(shí)所測得性能的解釋過(guò)程。

　　調制誤差比性能

　　調制誤差比(MER)是用來(lái)衡量數字發(fā)射機或接收機的調制精度的一種方法。在一個(gè)理想線(xiàn)性和無(wú)噪系統中，接收機接收到信號的所有I/Q符號都將映射到信號空間星座圖的準確位置上，而設計中的各種非理想型(如幅度失衡、噪聲基底以及相位失衡)都將引起實(shí)測到的符號向量偏離其理想位置。該直接變頻接收機給出了各種調制方案所應效仿的MER性能水平。

　　圖3：10MHzOFDMAWiMAX信號的MER與射頻輸入功率的關(guān)系。