接收机中的射频前端设计技术

通过在方程（3）中解F_RF，可得到两个可能产生毛刺的射频频率。也就是：

……（4）
以及
……（5）

最常见的毛刺有：

· 镜象频率
· 1/2中频
· 直接中频提取
· 若干倍的本振频率
· 本振乱真频率
· 第二混频器毛刺（只在双向转换接收机中）

在全双工无线电接收机中，即同时也作为发射机使用的接收机，必须要考虑到两个额外的响应：全双工镜象和半双工镜象。定义如下：

全双工镜象=F_r-△f ……(6)
半双工镜象= F_r+△f/2 ……(7)
这里的F_r是发射机频率，△f是发射机频率和接收机频率之差。

4、互调截获点

互调截获点是电路线性度的量测。通过它，可以从输入信号电平计算出互调失真电平。互调截获点影响信号的动态范围，互调截获点越高，信号的动态范围越小；反之，互调截获点越低，信号动态范围越大。在理论上，互调截获点有n阶，但一般起主要作用的是二阶和三阶互调截获点。见图4，互调截获点表示的是一个输入振幅，在该点上，所需基本频率与不希望信号的输出振幅相等。

图4  无线电接收机的n阶互调截获点

二阶互调截获点：

二阶互调截获点（SOIP）取决于信号的二阶产物，而且基本电平提高1dB，SOIP则提高2dB。

混频器的1/2中频响应可以从二阶互调截获点预测出。1/2中频互调截获点取决于射频信号和本振信号的第二谐波，两者都是内部产生的（2F_RF±2F_LO）。1/2中频抑制由下式给出：

（IP₂-S-C）/2 ……(8)

其中，IP₂是二阶互调截获点，S是接收机灵敏度，单位为dBm，C是捕获率或同频道抑制，单位为dB。

例如，假设接收机的二阶互调截获点为45dBm，灵敏度为-120dBm。如果同频道抑制为6dB，则半中频抑制为：

（45 dBm +120 dBm -6 dBm）/2=159/2=79.5 dBm

三阶互调截获点：

在三阶互调截获点（TOIP）上，基本信号和三阶产物在振幅上是相等的。基本信号每提高1dB，TOIP则提高3 dB。

TOIP主要反映接收机的互调失真性能。接收机的互调性能定义为接收机灵敏度和信号电平两者之间的的差，单位为dB，它足以产生特定的干扰电平。从下式可以计算出其值：

IM=（2IP₃-2S-C）/3……（9）

这里的IM是互调失真率，单位为dB，IP₃是TOIP，S是接收机灵敏度，单位为dBm，C是捕获率或同信道抑制，单位为dB。

方程（9）只包括一个载波的情况。然而，实际应用的接收机要处理很多载波。对于2F₁-F₂和2F₁+F₂来说，谐波的数量是n（n+1），n为当前载波的数量。若是三重脉冲，对于F₁+F₂-F₃情况，需要处理的谐波数量为n（n-1）（n-2）/2。

n阶互调截获点：

如果已知接收机中的信号的输入电平，就可以利用下式计算出n阶互调截获点的值：

IP_N=（nP_A-P_IMN）/（n-1）（10）

其中，IPN是n阶互调截获点，n是互调截获点的阶，P_A是接收机输入信号功率电平，P_IMN是IMD信号的功率电平。