圖2.X波段接收機頻率規劃示例
接收機的重要特性
除了熟知的增益、噪聲系數和三階交調截點特性以外,影響接收機架構頻率規劃的其他典型特性包括鏡像抑制、IF抑制、自發雜散和LO輻射。
鏡像雜散——目標頻段之外的RF,其與LO混頻產生IF的干擾。
IF雜散——IF頻率的信號,其通過混頻器之前的濾波潛入,顯示為IF干擾。
LO輻射——來自LO的RF泄漏到接收機鏈的輸入連接器。LO輻射是可以檢測到的,即使在僅接收的工作模式下也能檢測(參見圖3)。
自發雜散——接收機內部的時鐘或本振混頻導致的IF雜散。

圖3.LO輻射泄漏通過前端返回
鏡像抑制特性同時適用于第一和第二混頻級。在X和Ku波段的典型應用中,第一混頻級的中心頻率可以是5 GHz到10 GHz范圍的高IF。這里需要高IF,原因是鏡像頻率為Ftune + 2 × IF,如圖4所示。IF越高,鏡像頻段離得越遠。此鏡像頻段必須在其到達第一混頻器之前加以抑制,否則此范圍內的帶外能量會表現為第一IF中的雜散。這是通常使用兩個混頻級的主要原因之一。如果只有一個混頻器,并且IF為數百MHz,那么將很難在接收機前端中抑制鏡像頻率。

圖4.混頻進入IF的鏡像
將第一IF下變頻至第二IF時,第二混頻器也存在一個鏡像頻段。第二IF的頻率較低(幾百MHz到2 GHz),故第一IF濾波器的濾波要求可能視情況而不同。對于第二IF為幾百MHz的典型應用,高頻第一IF的濾波可能非常困難,需要很大的定制濾波器。這常常是系統中最難設計的濾波器,因為頻率很高且抑制要求通常很窄。
除鏡像抑制外,還必須有力地濾除從混頻器返回接收輸入連接器的LO功率水平。這樣可確保無法因為輻射功率而檢測到用戶。為此,LO應遠離RF通帶,確保可以實現充分濾波。
高中頻架構概述
最新集成收發器產品包括AD9371,它是一款300 MHz至6 GHz直接變頻收發器,具有兩個接收通道和兩個發射通道。接收和發射帶寬可在8 MHz至100 MHz范圍內調整,工作模式可配置為頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)。該器件采用12 mm2 封裝,TDD模式下功耗約為3 W,FDD模式下功耗約為5 W。由于正交糾錯(QEC)校準的優勢,它實現了75 dB到80 dB的鏡像抑制性能。
