图7.12 GHz至16 GHz Rx Tx高中频架构
杂散水平取决于多个因素。主要因素是混频器的性能。混频器从根本上说是一个非线性器件,其内部会产生许多谐波。根据混频器内部二极管的匹配精度和混频器杂散性能的优化程度,可确定输出杂散水平。数据手册通常会提供一个混频器杂散图表,它可以帮助确定杂散水平。表2所示的例子是混频器HMC773ALC3B的杂散水平表。该表给出的是杂散相对于1 × 1目标信号音的dBc水平。
表2.HMC773ALC3B混频器杂散表
利用此杂散表并扩展表1中所做的分析,我们便可全面了解哪些m × n镜像音可能会干扰接收机,以及其水平是多少。可以生成一个电子表格,其输出与图8所示相似。
图8. 12 GHz至16 GHz Rx的m × n镜像
此图中的蓝色部分表示所需带宽。线段表示不同的m × n镜像及其水平。由此图很容易知道,混频器之前需要满足什么样的滤波要求才能消除干扰。本例中有多个镜像杂散落在带内,无法滤除。下面将说明如何利用高中频架构的灵活性来绕开其中的一些杂散,这是超外差架构做不到的。
接收模式下避开干扰
图9显示了一个类似频率规划,其范围是8 GHz到12 GHz,默认IF为5.1 GHz。此图是混频器杂散的另一种视图,显示了中心调谐频率与m × n镜像频率的关系,而不是之前所示的杂散水平。此图中的1:1粗对角线表示期望的1 × 1杂散。图上的其他直线代表m × n镜像。此图左侧代表IF调谐无灵活性的部分。这种情况下,IF固定在5.1 GHz。调谐频率为10.2 GHz时,2 × 1镜像杂散跨过目标信号。这意味着如果调谐到10.2 GHz,那么很有可能附近信号会阻塞目标信号的接收。右侧显示了通过灵活IF调谐解决这个问题的办法。这种情况下,在9.2 GHz附近时IF从5.1 GHz切换到4.1 GHz,从而防止交越杂散发生。
图9. 无IF灵活性时的m × n交越杂散(上),利用IF调谐避开交越(下)
高中频架构发射机频率规划
同接收频率规划一样,也可以利用高中频架构的灵活性来改善发射机的杂散性能。对接收机而言,频率成分有时是无法预测的。但对发射机而言,输出端的杂散更容易预测。此RF成分可利用下式来预测:
RF = m × IF ± n × LO
RF = m × IF ± n × LO
其中,IF通过AD9371调谐频率预先确定,LO通过所需输出频率确定。