全双工移动站收发机选择中频的基本准则

在无线通信系统中，基站发，移动站收时，称为下行通信链路；移动站发，基站收的时，称为上行通信链路，如下图所示。这也很好理解哈。

但是做基站的和做移动站的同学，就可能会有一点点矛盾。比如说啊，假设我是做移动站的，接收对应的是下行，但是做基站的，接收就又对应上行。不过，也无所谓啦，就只是个称呼而已。

本文是参考文献[1]写的，所以假设收发机都是移动站钟的收发机，也就是发射频段对应于uplink，接收频段对应于downlink.

通常，下行链路和上行链路的频段带宽是相等的，中间还有一个保护频带；而且频段里，都被划分成一个个的均匀信道。如下图所示，其中Bu=Bd=Ba。上行链路和下行链路的信道是成对使用的，比如说，如果移动站发射机使用的上行信道是#CH1_u，那么下行信道#CH1_d就自动分配给移动站的接收机。任意信道对的频率间隔是固定的，即Ba+Bs。

超外差架构中，一项操作，就是进行频率规划，文献[1]中也提到说，即使发射机和接收机只有一个IF模块，这也是一项繁琐的任务。

以前，我接触到的收发机设计，是基于TDD的设计，所以频率规划要相对简单。在课程（来看看，你需不需要这门课程吧(已确定开班)）里，也是在这个TDD的设定下，讲解接收机的设计。

TDD架构下，有啥好处呢，就是接收机和发射机是时分工作的，接收机工作的时候，发射机不工作；发射机工作的时候，接收机不工作。所以这个时候，设计接收机基本上就是设计接收机本身，是不需要考虑发射机什么事的。

但是，在FDD架构下，频率规划就要复杂的多。在一个全双工系统中，接收机和发射机同时工作，所以两边的信号，谐波以及混频产物都要考虑进来。

假设，超外差架构如下图所示，接收机和发射机都只有一个IF模块.

一个全双工移动站收发机选择中频的基本准则，基本如下：

(1) 如果接收机和发射机共用一个LO本振，如上面架构所示，那么先确定接收机的中频。为啥呢？因为接收机中频部分，会需要一个IF SAW。一般来说，当中心频率降低时，滤波器更有可能获得良好的性能，所以先选接收机中频，看看能不能整一个频率相对低点的中频。然后发射机的中频，再由接收机的中频来确定。发射机中频和接收机中频之间的关系为：

这个准则没有讲具体的中频要求，只是说能低的话，尽量低。然后因为收发共用LO，所以接收机的中频和发射机的中频有一个关系。

(2) 为了防止接收机发生潜在的带内阻塞，接收机的中频需要满足下面的不等式，即：

为什么会有这样一个要求呢，其实是基于以下的考虑。举个例子，假设中频不满足上面的等式，即：

再具体一点，如果选择下面的中频值，如下图所示：

假设一个移动站，发射机用的信道是△FT_A，接收机用的对应信道是△FR_A。此时，如果在信道△FR_B中出现一个干扰信号或者其他基站的下行信号，这个下行信号在预选滤波器带内，所以无法滤除。而干扰信号与发射泄露信号的频率差，即等于接收机的中频，所以会影响有用中频信号的质量。

而且，这种阻塞问题，当中频

这个准则，也没法帮忙确定最终的中频频率，但是，确定完的中频频率需要满足这个要求。

（3）IF/2杂散。即如果干扰信号的频率，与UHF LO频率有IF/2的偏移量的话，即F=FLO+IF/2，因为混频器有2*RF-2FLO的高阶杂散，所以会影响有用中频信号的质量。

为了抑制可能的IF/2干扰，接收机的中频频率需要满足下式。

这个准则，主要就是说，这个IF/2杂散要尽量远离预选滤波器的通带，让预选滤波器直接滤除。那我觉得除了这个IF/2杂散，其实IF/n阶杂散都有这个痛点，不过好在混频器的高阶杂散是越来越小的。这个准则，也是没法帮忙确定最终的中频频率，但是确定完的中频频率所对应的IF/2杂散，需要能被预选滤波器滤除。这个准则，和发射无关，也就是说，TDD模式下的中频，也需要满足这个要求。

(4) 在多频段收发机中，工作在不同频段的收发机，可能使用同一个IF并且共用同一个IF SAW。在这种情况下，接收机的中频选择，应该是基于最宽的那个频段来规划。

(5) 发射机的中频信号，与发射信号或者本振信号也有可能会有混频产物，要避免这个混频产物落在其他协议工作的频段中。如下面例子所示，如果有两个频段同时工作时，就要

(6) 在多频段收发机中，可能会出现只使用一个UHF VCO和工作于过个频段的分频器来实现多路的本振。这个时候，考虑中频的时候，还需要考虑VCO的带宽。

看到这，真心觉得，在FDD模式下，如果又有多个频段的话，然后又是使用超外差架构的话，中频选择真的是很复杂，要考虑的因素实在是太多了。

如果有号友，做过FDD模式下，或者FDD模式下兼多频段工作的收发机的设计的话，能不能加微信一起交流讨论下？

审核编辑：汤梓红