什么是超外差呢？淺聊超外差架構(gòu)

超外差接收機呢，它的射頻指標(biāo)，基本上是可以由射頻鏈路掌握。

其他的架構(gòu)，比如說零中頻架構(gòu)，低中頻架構(gòu)，雖然射頻部分簡單，但是它需要依托算法，才能達到所需要的射頻性能。

而對于直接采樣架構(gòu)，我覺得算是超外差接收機架構(gòu)的一個子集。

比如說下圖所示的超外差接收機，后半部分的變頻，就是帶通采樣的架構(gòu)。

那什么是超外差呢？

超外差架構(gòu)，是基于一種外差過程，即將輸入信號與頻率偏移的本振信號，在一個非線性器件中進行混頻，從而產(chǎn)生一個中頻。這個中頻，就是本振信號與輸入信號的頻率偏移量。

這個非線性器件，即為混頻器。在超外差架構(gòu)中，變頻操作可能不止一次，所以經(jīng)常能看到一次變頻超外差，還有兩次變頻超外差。選幾次，主要就看指標(biāo)之間的博弈。

超外差架構(gòu)中的濾波器

假設(shè)本振信號的頻率為LO，則當(dāng)射頻頻率為LO+IF和LO-IF的信號，都會與混頻器混頻，產(chǎn)生頻率為IF的中頻信號。但是這兩個信號中，只有一個是有用信號，另外一個就是鏡像干擾。所以，在混頻器前端，需要有鏡像抑制濾波器。

在LNA前端，有一個預(yù)選濾波器，預(yù)選濾波器的工作帶寬覆蓋整個接收機的工作帶寬。

超外差接收機中的信道濾波器，一般放在IF級中，具有很高的選擇性。

超外差架構(gòu)中的增益分配

超外差接收機中，大部分增益是由IF級提供的，因為在固定的中頻頻率處，比較容易獲得高且穩(wěn)定的增益，而且相同增益下，在中頻實現(xiàn)所需的功耗，要低于在射頻實現(xiàn)所需的功耗。之所以會功耗較低，部分原因是因為在進行放大之前，信道濾波器已經(jīng)有效地抑制了強干擾信號，所以不需要高動態(tài)范圍的放大器。

超外差接收機的AGC控制，一般放在射頻部分和中頻部分，而且大部分的增益控制是放在中頻部分，比如說用VGA。但是在配合高動態(tài)范圍的ADC的情況下，AGC控制可以簡化。

超外差架構(gòu)的典型架構(gòu)

超外差的典型架構(gòu)，如下圖所示。圖中架構(gòu)是全雙工系統(tǒng)的架構(gòu)，如果是半雙工系統(tǒng)的話，則可以把雙工器用開關(guān)來替代。

在收發(fā)鏈路中，從RF到基帶，都經(jīng)過了兩次變頻。發(fā)射機和接收機共用雙工器和本振，如果收發(fā)不是共用天線，那也不一定要用雙工器。

共用本振也不是必須的，但是共用本振可以降低功耗和成本。

本振除了提供本振功率外，還起到信道的調(diào)諧作用。

在上述架構(gòu)中，超外差接收機和超外差發(fā)射機都包括三個部分，即RF部分，IF部分和BB部分。

審核編輯：劉清