基于RC網絡分相濾波器的鏡頻抑制混頻器

隨著通訊設備的小型化，集成化與數(shù)字化，傳統(tǒng)的多次變頻式接收機，由于電路復雜，中頻通路難以集成，存在鏡頻干擾、組合干擾，需要在射頻前端添加鏡頻抑制濾波器，提高了設備成本，難以做到小型化。

而使用零中頻接收機，存在本振泄露，動態(tài)范圍偏小等問題。

兩者的折中是低中頻接收機，部分解決了上述兩種設計的不足。由于中頻很低，所以鏡像頻率的抑制不能在射頻前端完成，一種方案是采用鏡頻抑制混頻器。本文討論了一種基于RC網絡分相濾波器的鏡頻抑制混頻器，并分析了其參數(shù)的偏差對于鏡頻抑制比的影響。然后，使用這種鏡頻抑制混頻器設計制作了一個直接解調型短波單邊帶接收機。

二、鏡頻抑制濾波器

在信號的變頻過程中，鏡象干擾是影響電路性能的一個很主要的問題，而要實現(xiàn)鏡象抑制，就要求較高頻率的中頻，使用多次變頻，同時對鏡頻抑制濾波器的要求較高，這樣就對電路的集成實現(xiàn)帶來了很大的困難。

一種可行的方法，即利用低中頻和鏡頻抑制混頻器的方法，在將信號降到低中頻的同時，去除鏡像干擾信號。其實現(xiàn)框圖如下：

圖1

其中，Vlo是本振信號，Vin是射頻輸入信號，Vout是去除了鏡像干擾信號的低頻有用信號。+90表示移相90度。數(shù)學推導如下：（射頻輸入信號為用單頻信號w0+w1，對應的鏡像信號頻率為w0-w1）

Vin=A1cos[(w0+w1)t]+ A2cos[(w0-w1)t]

（w0為本振頻率，w1為信號的頻率，前一項是有用信號，后一項是鏡像干擾信號）

從中我們可以看到，如果我們可以保證移相90度的準確性，以及相乘和移相后的輸出信號V2和V3的幅度是一樣的話，那么鏡像干擾信號就可以被完全的去掉了。

幅度的不平衡和相移誤差對于鏡頻抑制比的影響：

經過矢量分析，得到結果如下圖所示：橫軸為幅度的差異，縱軸為相位差。等高線表示的是鏡頻抑制比（IRR）?？梢钥闯鲆笽RR達到-40dB，相位誤差應小于正負0.3度，幅度差異小于5%。繪圖的Matlab程序見附錄1。

圖2

實際上，實現(xiàn)寬帶的90度移相?？梢允褂枚嗉壢ňW絡級聯(lián)逼近的方法[1]，其缺點是對于元件的參數(shù)極為敏感，為了保證1度的相移誤差需要1%的元件精度。