1、超外差接收機 超外差接收機的概念 超外差接收機因其采用了超外差接收方式而得名。所謂超外差方式就是在接收機中，本振信號和接收的外來信號在混頻器中混頻，產生一個調制規律與接收的外來信號相同的中頻信號。超外差的基本形式（一）p 下變頻式下變頻式 p 上變頻式上變頻式 每種方式都可能進行一到三次變頻，但通常接收機采用下變頻經過一次變頻即可完成，而采用上變頻至少要經過兩次變頻。下變頻結構 特點：中頻低于接收頻率特點：中頻低于接收頻率 下變頻式是超外差接收機的基本形式，幾乎所有的家用娛樂電器和高性能的設備里都使用這種形式。上變頻結構 特點：中頻高于接收頻率特點：中頻高于接收頻率 使用上變換，是現代高性能寬

2、帶系統寬帶系統的一個發展方向。由于元器件（主要是寬帶可調預選器）的重大進展，這種系統已可用于GHz頻率范圍。上下變頻對比所要所要信號信號鏡鏡頻頻所要所要信號信號鏡鏡頻頻下變頻小結p優點優點：n價格低廉，設備簡單；n信號頻譜搬移到低于輸入頻率的情況下，可用一次變頻可用一次變頻方案來解決方案來解決，這樣可以簡化信道接收機的結構。對于這種結構，只要在中頻通道采用簡單的濾波選擇方式，就只要在中頻通道采用簡單的濾波選擇方式，就可以方便地實現良好的鄰近信道的選擇性可以方便地實現良好的鄰近信道的選擇性。p缺點：缺點：n對于中頻很低的接收機，鏡像通道頻率的位置與輸入信號頻率非常靠近，很難對鏡像通道頻率進行良好

3、的抑制（尤其是對寬帶信號）尤其是對寬帶信號）。因而對于低中頻接收機，為了良好抑制鏡像通道頻率，一般對輸入信號頻率采用多次下變頻結構。上變頻小結p優點優點：n上變頻方式可以大大改善鏡像通道頻率的抑制大大改善鏡像通道頻率的抑制，減少寄生通道落入工作頻段內的數目。這種結構對于輸入信號頻率較低或者寬帶系統的接收機尤其適用。p缺點：缺點：n難以簡單地對很高的中頻進行足夠的放大，需要向下進行一次或幾次變頻，同時每次變頻都會有相應的鏡像通道頻率，即高階鏡頻高階鏡頻，故在變頻器的輸入端都要接入一個鏡像抑制濾波器，以抑制各階鏡像通道頻率信號，結構復雜。變頻次數的選擇 目前應用最為廣泛的超外差接收機普遍采用一次或

4、二次（多次）變頻將信號頻率變換到中頻上。p一次變頻一次變頻結構簡單，成本低，且避免了高階鏡像問題，但不能迅速適應頻率變更；p 二次（多次）變頻二次（多次）變頻結構復雜，成本高，高階鏡像問題嚴重，因為接收機中的任一混頻都將產生鏡像頻率，這對中頻的選擇和混頻前濾波器的要求更為嚴格，但二次（多次）變頻能迅速適應頻率二次（多次）變頻能迅速適應頻率變更。變更。p對于數字中頻接收機，對于數字中頻接收機，中頻的選擇更受進行中頻采樣ADCADC的性能的性能的制約。p在工程實現中，還有一個制約中頻選值的因素，那就是標準標準。僅管設計可能會給出某段范圍的中頻值，通常選用的一般是10.7MHz、30MHz、60MH

5、z、70MHz、120MHz、160MHz、1000MHz、1500MHz等比較規范的值。 中頻的選擇（二）p為了滿足中頻帶寬的需要，并且使中頻部分的相對帶寬不太大，希望中頻應盡量取得高；p為了使中頻部分制作的難度下降，又希望中頻取得比較低。p為了避免對預選器有太高的選擇性要求，變頻比率在下變頻接收機的第一變頻中不應超過10或20比1。p在很多情況下，中頻選擇最重要的是對混頻寄生寄生分量分量的控制。中頻的選擇（一）鏡像與寄生信號（一） 在混頻過程中，由于電路的非線性，可能產生無數它們的組合頻率分量，稱為寄生響應寄生響應。一般說來，N和M的絕對值越小，對應的頻率分量的幅度就越大。lorifFFF

6、rF 當MN1時，（如RF信號和本地振蕩信號加到混頻器時在混頻器的輸出就產生了中頻信號），這時方程為： 對于給定的LO頻率，就有兩個 頻率值滿足這個要求；如果一個信號是所需信號，另一個則為其鏡像（鏡頻）鏡像（鏡頻）。rloNFMF鏡像與寄生信號（二）寄生分量的預測寄生分量的預測由于 為一帶寬信號，隨著 的變化，當M，N取不同的數值（在計算時可取N，M19），將會有寄生分量落入中頻帶內，對這些寄生分量的抑制成為濾波器設計、混頻器設計甚至于中頻選擇及接收機結構選擇時所必須認真考慮的問題。更為復雜的是本振還將有諧波、寄生（雜散）分量，也可能還有諧波和寄生分量存在，這樣嚴格地解算所有可能出現的寄生分量

7、將更為困難。 lorifMFNFFNMFFFloifrrFrF為什么選擇超外差結構？（一） 超外差方式可以通過改變本振信號的頻率很方便地實現無線接收機的調諧，同時保持中頻信號的頻率的不變保持中頻信號的頻率的不變，這可以說是超外差接收機眾多優點的根本所在。p1.1.固定中頻有利于信號的放大。固定中頻有利于信號的放大。 任何放大器都有其線性工作范圍，很顯然，線性工作范圍越大其電路越復雜、設計制作難度越大、增益越低、噪聲系數越大、成本越高，而且對于某些工作范圍也許很難實現。對于寬帶多信道接收機而言，接收機要接收的所有無線電信號的帶寬很寬，而每個信道的帶寬比較窄。如果直接對接收信號進行放大，需要放大器

8、的線性工作范圍很大，那么電路設計的難度很大而且成本上也很不合算。但是如果對中頻信號進行放大，則對中頻放大器的線性工作范圍要求僅為一個信道的工作范圍了，設計和實現起來就比較簡單。 p2.2.固定中頻有利于改善噪聲性能。固定中頻有利于改善噪聲性能。 接收機的噪聲性能和接收機的帶寬密切相關的，接收機帶寬越寬，進入接收機而不能被濾除的干擾和噪聲越多，噪聲性能越差。對于多信道接收機而言，接收機接收的無線電信號帶寬很寬，如果僅對其進行濾波，則接收機的帶寬為多個信道帶寬之和。但采用固定中頻之后，可以在中頻對信號進行濾波，而中頻濾波的帶寬僅需為單個信道帶寬，這樣，接收機的帶寬即為單個信道的帶寬。所以超外差接收

9、機的固定中頻減小了接收機的帶寬，從而改善了接收機的噪聲性能。為什么選擇超外差結構？（二）p3.3.固定中頻有利于接收機的模塊化設計。固定中頻有利于接收機的模塊化設計。 電路的模塊化設計是電路設計的發展趨勢。通過采用固定中頻，對于采用同樣調制方式但位于不同頻段的接收機，其后端的終端解調模塊可以采用同一個模塊。這樣可以利用以前的設計成果，簡化接收機的設計，提高工作效率，節省設計成本。為什么選擇超外差結構？（三） 除了上面提到的由于使用固定中頻而帶來的優點外，超外差接收機也因其信號工作頻率變化而帶來其它的優點：p一般而言低頻放大器的設計要比高頻放大器的設計容易，采用低中頻的接收機的可以將大部分增益放在中頻；p帶通濾波器的相對帶寬越寬，其設計難度越大，對于寬帶接收機采用高