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超外差接收机设计时，一般需要考虑哪些因素？

21ic电子网 · 公众号 · 半导体 · 2024-11-19 19:29

正文

所谓超外差，是指混频器的本征频率和射频输入频率不一样，既变频后的中频，不是零中频。在超外差接收机中，灵敏度是一个很重要的指标。

所谓灵敏度，是指在满足一定误码率的情况下，接收机能接收到的最小信号功率。灵敏度，主要和接收机的噪声系数相关。

在超外差接收机中，其线性度主要由接收机的三阶互调截点来衡量。在接收机的设计中，主要用输入三阶互调截点来衡量其线性度。

在超外差接收机中，选择性是指接收机在某些频率处接收信号的能力，要优于在其他信号接收信号的能力。绕口的话，可以想想带通滤波器的波形。

这主要由接收机中的RF滤波器，IF滤波和基带滤波器来实现。

这些滤波器需要有足够的抑制度，来抑制干扰信号，同时也要有足够的通带带宽，保证有用信号经过时，发生可接受的幅度和相位失真。

接收机的灵敏度和线性度是一个矛盾点，设计时需要综合考虑。

对于噪声系数而言，需要前级的增益越高越好，这样后级的噪声基本就可忽略。

但是，对于输入三阶互调截点而言，是随着前级增益的升高而降低。

所以，在接收机设计过程中，进行增益分配时，需要综合考虑这两个指标。

理想上，希望一个器件，既有好的噪声系数，又有优良的IIP3。比如在接收机中的必备--AGC中讲到，LNA就被要求在这两个指标上同时表现优异。

但实际上，这是非常难以实现的。

当然，也不能说没有，比如万通的芯片：

但是，功耗也不是系统能承受的，当然价格肯定也不便宜。

所以，就要靠系统设计，来实现一个噪声系数和IIP3都能满足要求。

接收机的抗干扰能力主要取决于接收机的选择性，还有作为接收机本振的锁相环的相噪和杂散。

链路中的射频滤波器，需要能有效地抑制带外干扰。
链路中的中频滤波器，需要能有效的抑制带内干扰。

本振的相噪和杂散需要足够低，否则相噪或杂散，干扰信号一混频，啪，落入了IF带内，滤波器也无能为力。

在接收机设计中，灵敏度、线性度，以及抗干扰能力的指标满足要求了，接收机的大部分工作，就算完成了。

参考文献：

RF System Design of Transceivers for wireless communications

作者：袁月yue

来源：加油射频工程师

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