解决直接变换的课题
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解决直接变换的课题  2012/3/1
随着系统设计人员在降低当今无线手机的成本、尺寸及功耗方面工作的不断深入,目前他们正在采取一种更加积极的无线电接收机结构设计方案。直接变换技术的起源虽可追溯到20世纪上半叶,但由于不少新技术都利用这种结构来解决传统问题,因此最近它又重新受到了人们的关注。一些关键的改进使得直接变换成为开发新一代多方式、多标准移动手机的理想选择。而且,由于直接变换接收机(DCR)集成了收发信机的剩余无线电传送功能,因而单片无线电
 随着系统设计人员在降低当今无线手机的成本、尺寸及功耗方面工作的不断深入,目前他们正在采取一种更加积极的无线电接收机结构设计方案。直接变换技术的起源虽可追溯到20世纪上半叶,但由于不少新技术都利用这种结构来解决传统问题,因此最近它又重新受到了人们的关注。

 一些关键的改进使得直接变换成为开发新一代多方式、多标准移动手机的理想选择。而且,由于直接变换接收机(DCR)集成了收发信机的剩余无线电传送功能,因而单片无线电话目前已经真正成为了现实。

 

大量的应用

直到最近,直接变换一直仅被应用于少量的专业用途。无线寻呼是一个明显的例外。

由于直接变换采用的元件较少且无需进行大量的声表面波(SAW滤波,因此非常适合于今天的多频段、多方式手机设计。过去,严重的固有障碍使它一直处在人们熟悉的超外差结构的阴影之中。

现在,这些障碍都已被克服。DCR随时有望被引入体积更小、功率利用系数更高且功能丰富的移动无线产品中。

利用新的电路设计技术,DCR可以在没有数字基带处理支持的情况下得到运用。实际上,它们还可以非常经济地与市面上的任何基带产品配合使用,因此能够在缩短面市时间、提高设计灵活性的同时降低成本。

传统的接收技术

超外差接收机是应用最广泛且为人所熟知的接收技术。射频(RF)信号首先在频率选择性低噪声级被放大,然后被转换成中频(IF),并进行有效放大和附加滤波。接着,根据调制格式的不同,由鉴相或简单混频器向下混频至基带。

与超外差技术相关的最为复杂的替代方法是镜像干扰抑制。在低噪声放大器(LNA)之前,由一个RF带通滤波器(通常是SAW器件)进行频段选择,而由设置于LNA之后的第二滤波器完成镜像干扰抑制。

如果这些滤波器是相同的,则由它们分担上述两种功能。在LNA之后必须进行一定量的镜像干扰抑制,尽管其噪声指数将因为把放大的图像噪声混入IF信道而增加1倍。

可用其他无源滤波技术(如电介质滤波或陶瓷滤波)来替代RF SAW滤波器。IF频率越高,对镜像干扰抑制滤波器的截止频率的要求就越宽松。

一旦到了中频级,如果出现靠近信道的干扰信号,则必须对整个信道进行锐截止滤波,该滤波处理在第一混频器之后由信道选择滤波器(通常亦为IF SAW滤波器)来完成。

需要精心设计若干变量之间的匹配,包括各种滤波器所提供的抑制、频率分配以及有效级(Active Stage)的线性。双IF虽然提供了用于控制滤波器选择性的额外空间,但却会使频率分配复杂化。

上述两种滤波器所要求的选择性(用分数带宽来表示)因所要求的高品质因数(Qs)而使它们不能成为合适的集成候选方案。因此,必须用大量的片外元件来实现。

IF信道滤波器尤其要求高品质因数的谐振器--IF频率越高,滤波器的分数带宽(即其带宽与中心频率之比)越低--从而要求更高的品质因数。采用压电SAW和

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