西门子电机1FL6022-2AF21-1LA1

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集成收发器IC的性能进步开启了新的可能性。AD9371集成了*二混频器、*二IF滤波和放大、可变衰减ADC以及信号链的数字滤波和抽取功能。在该架构中，AD9371（其调谐范围为300 MHz至6 GHz）可调谐到3 GHz和6 GHz之间的频率，直接接收**IF（参见图6）。其增益为16 dB，NF为19 dB，5.5 GHz时的OIP3为40 dBm，故AD9371是非常理想的IF。

图6. X或Ku波段TRx，AD9371用作中频

集成收发器用作IF，便不再需要像**外差那样担心通过*二混频器的镜像，这可以大大降低**IF带的滤波需求。不过，为了收发器中的二阶效应，仍然需要一定的滤波。**IF带现在应以两倍的**IF频率提供滤波以此类效应，这比滤除*二镜像和*二LO要容易得多，它可能接近数百MHz。通常，利用的小型LTCC滤波器成品即可满足此类滤波要求。

这种设计还使系统具有很高的灵活性，可针对不同应用而轻松加以重复使用。灵活性的表现之一是IF频率选择。IF选择的一般经验法则是让它比经过滤波的目标频谱带宽高1 GHz至2 GHz。例如，若设计师需要4 GHz频谱带宽（17 GHz至21 GHz）经过滤波器，则IF可以位于5 GHz频率（比目标带宽4 GHz高1GHz）。这有助于实现滤波。如果只需要2 GHz带宽，可以使用3 GHz的IF。此外，AD9371具有软件定义特性，很容易随时改变IF，所以特别适合需要避开阻塞信号的认知无线电应用。AD9371的带宽也可以在8 MHz至100 MHz范围内轻松调整，有利于避免目标信号附近的干扰。

高中频架构的高集成度使得较终的信号链所占空间只有等效**外差架构的50%左右，同时功耗降低30%。另外，高中频架构比**外差架构更为灵活。这种架构是要求小尺寸、高性能的低SWaP市场的福音。

高中频架构频率规划

高中频架构的优点之一是能够调谐IF。当试图创建一个能避开干扰杂散的频率规划时，这种能力特别有用。当接收到的信号在混频器中与LO混频并产生一个非IF频段内目标信号音的m ×n杂散时，就会引起干扰杂散。

混频器依据公式m ×RF ±n ×LO产生输出信号和杂散，其中m和n为整数。接收信号产生的m ×n杂散可能落在IF频段中；某些情况下，目标信号音会引起一个特定频率的交越杂散。

例如，若观测一个设计为接收12 GHz至16 GHz信号且IF为5.1 GHz的系统，如图7所示，则引起带内杂散的m ×n镜像频率

表中的**行（黄色亮显）显示所需的13 GHz信号，它是混频器中的1 ×1的结果。其他亮显单元显示可能有问题的带内频率，它们可能表现为带内杂散。例如，15.55 GHz信号在12 GHz到16 GHz的目标范围内。输入端一个15.55 GHz信号音与LO混频，产生一个5.1GHz信号音(18.1 ×2–15.55 ×2 = 5.1 GHz)。其他未亮显行也可能造成问题，但由于其在带外，可以通过输入带通滤波器滤除。

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。

这只是一个说明高中频架构如何避开阻塞信号的简单例子。当结合智能算法来确定干扰并计算新的可能IF频率时，便有许多可行的方法来构建一种能够灵活适应任何频谱环境的。这就像确定给定范围（通常是3 GHz到6 GHz）内的合适IF一样简单，然后根据该频率重新计算并设置LO。

高中频架构频率规划

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的杂散性能。对而言，频率成分有时是无法预测的。但对而言，输出端的杂散更容易预测。此RF成分可利用下式来预测：

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。

像对待接收通道一样，发射侧也可以生成混频器图表。示例如图10所示。在此图中，较大杂散是镜像和LO频率，利用混频器之后的带通滤波器可将其降到所需水平。在FDD系统中，杂散输出可能会使邻近降敏，带内杂散会带来问题，这种情况下IF调谐的灵活性便很有用。在图10所示例子中，如果使用5.1 GHz的静态IF，输出端会存在一个接近15.2 GHz的交越杂散。通过将14 GHz调谐频率时的IF调整到4.3 GHz，便可避开该交越杂散