什么是超外差呢？浅聊超外差架构

 

超外差接收机呢，它的射频指标，基本上是可以由射频链路掌握。

其他的架构，比如说零中频架构，低中频架构，虽然射频部分简单，但是它需要依托算法，才能达到所需要的射频性能。

而对于直接采样架构，我觉得算是超外差接收机架构的一个子集。

比如说下图所示的超外差接收机，后半部分的变频，就是带通采样的架构。

那什么是超外差呢？

超外差架构，是基于一种外差过程，即将输入信号与频率偏移的本振信号，在一个非线性器件中进行混频，从而产生一个中频。这个中频，就是本振信号与输入信号的频率偏移量。

这个非线性器件，即为混频器。在超外差架构中，变频操作可能不止一次，所以经常能看到一次变频超外差，还有两次变频超外差。选几次，主要就看指标之间的博弈。

超外差架构中的滤波器

假设本振信号的频率为LO，则当射频频率为LO+IF和LO-IF的信号，都会与混频器混频，产生频率为IF的中频信号。但是这两个信号中，只有一个是有用信号，另外一个就是镜像干扰。所以，在混频器前端，需要有镜像抑制滤波器。

在LNA前端，有一个预选滤波器，预选滤波器的工作带宽覆盖整个接收机的工作带宽。

超外差接收机中的信道滤波器，一般放在IF级中，具有很高的选择性。

超外差架构中的增益分配

超外差接收机中，大部分增益是由IF级提供的，因为在固定的中频频率处，比较容易获得高且稳定的增益，而且相同增益下，在中频实现所需的功耗，要低于在射频实现所需的功耗。之所以会功耗较低，部分原因是因为在进行放大之前，信道滤波器已经有效地抑制了强干扰信号，所以不需要高动态范围的放大器。

超外差接收机的AGC控制，一般放在射频部分和中频部分，而且大部分的增益控制是放在中频部分，比如说用VGA。但是在配合高动态范围的ADC的情况下，AGC控制可以简化。

超外差架构的典型架构

超外差的典型架构，如下图所示。图中架构是全双工系统的架构，如果是半双工系统的话，则可以把双工器用开关来替代。

在收发链路中，从RF到基带，都经过了两次变频。发射机和接收机共用双工器和本振，如果收发不是共用天线，那也不一定要用双工器。

共用本振也不是必须的，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，还起到信道的调谐作用。

在上述架构中，超外差接收机和超外差发射机都包括三个部分，即RF部分，IF部分和BB部分。

审核编辑：刘清