二阶失真怎么影响零中频接收机的性能

在上一篇文章中,讲了零中频架构的一个痛点----直流偏移。今天继续讲讲,零中频接收机的另一个痛点----二阶失真产物。

零中频接收机的中频为DC,而二阶失真产物,为DC和低频产物,所以二阶失真也是影响零中频接收机性能的痛点之一。

什么导致了二阶失真产物?

如果一个器件具有弱非线性,则可以用下式来表示:

其中,a1是器件的增益或者损耗,a2是二阶失真因子,式1中的第二项,即是器件的二阶失真。

如上图所示,如果上面的LNA和下变频器都具有弱非线性,会造成有二阶失真。

那二阶失真怎么影响零中频接收机的性能呢?

可以从两个单音干扰信号;一个AM调制的强干扰信号;自身信号的AM调制,这三个方面来说一说。

一,假设两个单音干扰信号如下:

则将式2代入式1,即可得到:

即,两个单音干扰信号,在经过有弱非线性的器件时,会由于二次非线性,而产生直流分量,如果干扰信号的频率之间很接近,则低频分量也会对零中频接收机产生影响。

二,假设是干扰是具有幅度调制的强干扰信号:

则将式4代入式1,即可得到:

所以,二阶非线性会对AM调制的干扰信号,进行解调,而幅度信号是一个低频信号。

三,假设没有外界干扰,但是有用信号具有幅度调制:

将式6代入式1,即可得到:

所以,如果有用信号具有幅度调制的话,二阶非线性也会产生直流偏移和低频干扰。但是,因为只有有用信号足够大时,才会产生这种影响。而如果有用信号很大的情况下,链路的AGC可能已经起作用,整体链路增益下降,非线性特性变好,从而弱化了这个影响。

那怎么减小二阶失真产物呢?

射频前端中LNA产生的低频和直流产物,会被RF BPF和AC耦合电容抑制,但是由于下变频器RF到IF端有限的隔离度,还是会有一部分进入基带信号。

但是,大多数情况下,零中频接收机的RF I/Q下变频器的二阶非线性,是偶次失真的主要来源。

二阶失真产物,可以用二阶互调截点来衡量。所以,想要减小二阶失真产物对零中频的影响,需要使用具有高IP2的器件。

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作者:网友投稿
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