低中頻接收機架構的組成

就如大家知道的這樣，接收機的架構，分為超外差，零中頻，低中頻和直接采樣。

在中，簡單中透著復雜的零中頻架構介紹了一下零中頻。

那么低中頻架構又是什么呢？

低中頻的架構和零中頻很像，RF前端也沒有鏡像抑制濾波器，也不需要進行頻率規劃，但是中頻不是DC，而是一個很低的頻率。

與零中頻架構相比，低中頻架構的優點在于：

(1) 閃爍噪聲要更低，因為低中頻雖然頻率不高，但是畢竟不在直流，所以閃爍噪聲相對要低。這個對于CMOS工藝的集成電路很有吸引力

(2) 沒有直流偏移的問題，因為有用信號距離直流，隔著一個中頻。

但是，與零中頻架構相比，它也有缺點，就是鏡像抑制問題，因為IF很低 ，所以無法在RF前端通過RF濾波器來濾除。

同時，在文獻[1]中講到，由于接收鏈路的二階非線性，會對具有幅度調制的干擾源進行解調，所以需要選擇合適的中頻，將這種干擾產物排除在中頻之外。

關于，二階非線性的對AM的解調，可以參考二階失真產物-零中頻接收機的另一個痛點。

低中頻架構的組成

低中頻架構主要應用在接收機中，一個可能的低中頻架構如下圖所示，其中也包括了具有偏移鎖相環(OPLL)的超外差發射機的框圖。在下圖架構中，低中頻接收機是通過數字雙正交下變頻器來獲得鏈路所要求的鏡像抑制的。

上述所示的低中頻接收機，有兩種工作模式，一種是正常接收模式，另一種是校準模式。

在正常接收模式下，mode switch打通天線與LNA的通路，Calibration switch斷開。接收信號先通過預選濾波器并被低噪放放大后，進入到IQ正交混頻器，變頻到低中頻I路和Q路信號，然后再經過低頻放大器放大，LPF濾除高頻分量，再進入到ADC，轉換為數字I和Q路信號。ADC模塊之后，信號的處理都是在數字域進行。

因為模擬I和Q路低中頻信號會有IQ不平衡，所以采樣得到的數字IQ信號也存在IQ不平衡。這種IQ不平衡，會惡化接收機的鏡像抑制度。所以，在進一步下變頻前，需要對IQ不平衡進行補償，補償量，則是通過校準工作模式獲得。

補償后的I路信號和Q路信號，進入數字雙正交下變頻器，從而產生數字基帶信號，分別為II，IQ，QI和 QQ。

數字雙正交轉換器的最終I路輸出為II-QQ，最終Q路輸出為IQ+QI。

在校準模式下，mode switch與天線斷開，Calibration switch與發射鏈路連接，發射機發射的頻率與有用接收頻率一樣，并且接收機的設置和正常接收模式也一致，除了補償因子設置為alpha=1，beta=0。此時，可以通過數字基帶信號，計算出需要補償的alpha和beta。

審核編輯：湯梓紅