低中频接收机架构的组成

就如大家知道的这样，接收机的架构，分为超外差，零中频，低中频和直接采样。

在中，简单中透着复杂的零中频架构介绍了一下零中频。

那么低中频架构又是什么呢？

低中频的架构和零中频很像，RF前端也没有镜像抑制滤波器，也不需要进行频率规划，但是中频不是DC，而是一个很低的频率。

与零中频架构相比，低中频架构的优点在于：

(1) 闪烁噪声要更低，因为低中频虽然频率不高，但是毕竟不在直流，所以闪烁噪声相对要低。这个对于CMOS工艺的集成电路很有吸引力

(2) 没有直流偏移的问题，因为有用信号距离直流，隔着一个中频。

但是，与零中频架构相比，它也有缺点，就是镜像抑制问题，因为IF很低 ，所以无法在RF前端通过RF滤波器来滤除。

同时，在文献[1]中讲到，由于接收链路的二阶非线性，会对具有幅度调制的干扰源进行解调，所以需要选择合适的中频，将这种干扰产物排除在中频之外。

关于，二阶非线性的对AM的解调，可以参考二阶失真产物-零中频接收机的另一个痛点。

低中频架构的组成

低中频架构主要应用在接收机中，一个可能的低中频架构如下图所示，其中也包括了具有偏移锁相环(OPLL)的超外差发射机的框图。在下图架构中，低中频接收机是通过数字双正交下变频器来获得链路所要求的镜像抑制的。

上述所示的低中频接收机，有两种工作模式，一种是正常接收模式，另一种是校准模式。

在正常接收模式下，mode switch打通天线与LNA的通路，Calibration switch断开。接收信号先通过预选滤波器并被低噪放放大后，进入到IQ正交混频器，变频到低中频I路和Q路信号，然后再经过低频放大器放大，LPF滤除高频分量，再进入到ADC，转换为数字I和Q路信号。ADC模块之后，信号的处理都是在数字域进行。

因为模拟I和Q路低中频信号会有IQ不平衡，所以采样得到的数字IQ信号也存在IQ不平衡。这种IQ不平衡，会恶化接收机的镜像抑制度。所以，在进一步下变频前，需要对IQ不平衡进行补偿，补偿量，则是通过校准工作模式获得。

补偿后的I路信号和Q路信号，进入数字双正交下变频器，从而产生数字基带信号，分别为II，IQ，QI和 QQ。

数字双正交转换器的最终I路输出为II-QQ，最终Q路输出为IQ+QI。

在校准模式下，mode switch与天线断开，Calibration switch与发射链路连接，发射机发射的频率与有用接收频率一样，并且接收机的设置和正常接收模式也一致，除了补偿因子设置为alpha=1，beta=0。此时，可以通过数字基带信号，计算出需要补偿的alpha和beta。

审核编辑：汤梓红