超外差式接收機變頻技術研究與設計

楊翠娥

(太原工業(yè)學院，山西 太原 030008)

0 引言

隨著我國高分辨率衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的發(fā)展，接收數(shù)據(jù)碼速率的提高使得地面接收系統(tǒng)工作頻率及信息帶寬將增加，這樣中頻帶內各階交調頻率的組成更為復雜，同時對鄰近頻段的干擾抑制難度增大，因此有必要對下行信道中超外差式接收機的變頻方案進行分析研究[1]。

1 變頻方案設計

在超外差式接收機中，通常有二次變頻和一次變頻兩種方式。二次變頻的主要目的是提高鏡像干擾的抑制能力。具有接收靈敏度高、選頻特性好的優(yōu)點。但是由于兩次變頻，累積相位噪聲，會引起誤碼率惡化。同時還有電路復雜，成本高的問題[2]。相比而言，一次變頻電路簡單，成本較低，適于大規(guī)模工程項目生產(chǎn)應用。雖然通頻帶較寬，易受干擾，但只要適當選擇中頻頻率和變頻方案，輔以通帶性能良好的濾波器，同樣可以實現(xiàn)系統(tǒng)對帶外抑制、鏡像抑制的指標要求。

圖1給出了中頻頻率為1 200 MHz超外差接收機二次變頻和一次變頻模式的頻率變化流程圖。

圖1 超外差接收機頻率變化流程圖

2 ADS軟件建模

ADS全稱為Advanced Design System，這是由Agilent公司打造的一款專業(yè)電子設計自動化軟件，主要用于微波射頻領域的仿真操作，隨著軟件的不斷升級，目前該軟件已經(jīng)被各大院電子院校以及通信仿真領域的研究人員廣泛使用[3]。本文采用ADS軟件對變頻方案進行系統(tǒng)建模，由于超外差式接收機最大缺點是組合干擾頻點多，故采用ADS軟件建模分別分析兩種變頻方式的組合干擾，進一步確定變頻方案。

圖2是兩種變頻方式的仿真原理圖，仿真條件為：輸入頻率7 950 MHz～8 950 MHz，輸出頻率1 200 MHz。

3 仿真分析

分別對低(7 950 MHz)、中(8 450 MHz)、低(8 950 MHz)三個頻點進行仿真，其中一次變頻7 950 MHz頻點的仿真結果見圖3(a)，二次變頻7 950 MHz頻點的仿真結果見圖3(b)。結果表明：一次變頻方案組合干擾最少，性能最優(yōu)。其他兩個頻點仿真結論相同。故一次變頻方案適合應用于實際項目工程。

圖2 組合干擾分析仿真原理圖

圖3 不同變頻方式下的中頻接收仿真結果(7 950 MHz)

4 結束語

變頻技術是通信系統(tǒng)中的關鍵技術，在目前通信技術高速發(fā)展的今天。通信的工作頻率及帶寬越來越高，帶來的就是對于變頻后組合干擾頻率的抑制問題。本文對一次變頻和二次變頻在結構組成及干擾等方面進行了對比研究，結果表明：一次變頻方案電路簡單，成本低，變頻后產(chǎn)生的干擾頻點少，只要輔以通帶性能良好的濾波器，同樣可以實現(xiàn)系統(tǒng)對帶外抑制、鏡像抑制的指標要求，適合應用于實際工程項目中。

[1] 劉嘉興.飛行器測控與信息傳輸技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[2] Rodger E Ziemer.數(shù)字通信原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3] 朱斌.TDRSS基帶信號處理系統(tǒng)關鍵技術研究與實現(xiàn)[D].重慶：重慶大學,2007.