第四章接收发送结构21

1、1 作业 4-4,5,82第四章第四章 发送接收机结构发送接收机结构 4.1 4.1 概述概述通信机基本结构通信机基本结构射频级基本结构射频级基本结构发射部分发射部分接收部分接收部分天线公用器天线公用器本章本章主要内容主要内容：介绍发送、接收机的：介绍发送、接收机的结构方案结构方案主要指标主要指标3完成基带信号对载波的完成基带信号对载波的调制调制 通带信号（已调波）通带信号（已调波）将通带信号将通带信号搬移搬移到所需的频段到所需的频段上变频上变频放大放大到足够的功率并发射到足够的功率并发射不干扰相邻信道不干扰相邻信道限制频带限制频带主要指标：主要指标：频谱频谱、功率功率、效率效率射频发射级的射

2、频发射级的基本组成基本组成及及完成功能完成功能：产生正弦载波产生正弦载波4射频接收机的射频接收机的基本组成基本组成及及完成的功能完成的功能从众多的电波中选出有用信号从众多的电波中选出有用信号选频、滤除干扰选频、滤除干扰将微弱信号将微弱信号放大到解调器所要求的电平值放大到解调器所要求的电平值放大放大将通带信号变为基带信号将通带信号变为基带信号 解调解调接收机的主要指标：接收机的主要指标：灵敏度灵敏度、选择性选择性5设计接收机和发射机的射频部分时应解决的设计接收机和发射机的射频部分时应解决的关键问题关键问题 选用合适的选用合适的调制和解调调制和解调方式方式 抗干扰性能好、频带利用率高、功率有效性好

3、抗干扰性能好、频带利用率高、功率有效性好 接收机接收机选出选出有用信道有用信道抑制抑制干扰干扰 难点难点已调信号载频高、信道窄已调信号载频高、信道窄 接收机的接收机的灵敏度和线性动态范围灵敏度和线性动态范围 发射机的发射机的高效率高效率不失真的不失真的功率放大器功率放大器 限制发射信号限制发射信号对相邻信道的干扰对相邻信道的干扰 天线天线收发转换器收发转换器的损耗小，隔离性好的损耗小，隔离性好64.2.1 4.2.1 超外差式接收机超外差式接收机 变频器变频器功能：将接收到的射频不失真的功能：将接收到的射频不失真的降低降低为一个为一个固定固定的中频的中频IFIF关键部件：关键部件：下变频器下变

4、频器变频特点：变频特点： 频率降低频率降低 频谱结构不变频谱结构不变4.2 接收机方案接收机方案1. 基本结构方案基本结构方案7（1 1） 为了解决为了解决选择性选择性上行上行频带频带: 890: 890 915MHz915MHz（移动台发、基站收）（移动台发、基站收）下行下行频带频带: 935: 935 960MHz 960MHz（移动台收、基站发）（移动台收、基站发）每个每个信道信道: 200KHz : 200KHz GSM通信系统通信系统特点特点：信道带宽信道带宽远比远比载频小载频小解决措施解决措施（1）降低频率选信道降低频率选信道 （2）滤波器中心频率是否能固定？）滤波器中心频率是否能

5、固定？为什么为什么要将接收到的射频频率要将接收到的射频频率降低？降低？两个概念两个概念频带频带信道信道（1）射频段）射频段选择信道非常困难选择信道非常困难要求滤波器要求滤波器Q值极高值极高结果：结果：（2）同一接收机应用于不同信道，射频滤波器的中心频率必须变化）同一接收机应用于不同信道，射频滤波器的中心频率必须变化8超外差式接收机方案超外差式接收机方案 特征：将所有接收到的射频信号特征：将所有接收到的射频信号降低降低为为固定固定的中频的中频电路模块：电路模块：本地振荡器（本地振荡器（本振本振）产生频率为产生频率为 的正弦波的正弦波LOf 中频中频 固定，固定，选择选择信道信道中频滤波器中频滤波

6、器 IFfIFLORFfff下变频器，功能下变频器，功能射频段射频段滤波器选择滤波器选择频带频带9（2 2）为使接收机达为使接收机达稳定的高增益稳定的高增益天线输入天线输入电平约为电平约为-100 -120dBm （ 级）级）V解调器输入解调器输入一般要求约一般要求约500mV要求要求增益大于增益大于100dB以上以上总增益射频增益总增益射频增益 混频增益混频增益 中频增益中频增益结果：结果： 增益增益分散在各频段分散在各频段，易稳定，易稳定 中频中频频率低且固定频率低且固定，增益易大而稳定，增益易大而稳定（主要增益级主要增益级）（3 3）在较低的固定中频上解调或在较低的固定中频上解调或A/D

7、A/D变换也相对容易变换也相对容易 10超外差接收机各级功能超外差接收机各级功能低噪声放大器低噪声放大器射频放大射频放大变频器变频器频谱搬移频谱搬移中频放大中频放大选信道、主增益级选信道、主增益级11LORFLORF0IF基本实现方法基本实现方法变频功能变频功能频谱搬移频谱搬移超外差接收机的主要缺点超外差接收机的主要缺点 变频器引入众多的组合频率干扰变频器引入众多的组合频率干扰产生众多组合频率的原因？产生众多组合频率的原因？滤波器不理想滤波器不理想非线性器件不是非线性器件不是理想平方律特性理想平方律特性产生组合频率产生组合频率RFLOqP非线性非线性器器 件件滤波器滤波器LORF0IF12LO

8、RFIFpqFm组合频率组合频率当当 小于中频带宽时，通过滤波器输出小于中频带宽时，通过滤波器输出 F变频器引起的寄生通道干扰变频器引起的寄生通道干扰非线性非线性器器 件件滤波器滤波器LORF0IF当输入端伴有干扰信号时当输入端伴有干扰信号时输入端没有其它干扰信号输入端没有其它干扰信号11cosmVt22cosmVt组合频率组合频率 通过滤波器输出通过滤波器输出IFLO)2(21三阶互调干扰三阶互调干扰13465ILsfffk 超外差式广播收音机，接收931k的电台时，伴有1k的啸叫声。 (1)计算fL (2) 3次方项干扰14镜像频率干扰镜像频率干扰重要的寄生通道干扰重要的寄生通道干扰什么是

9、镜像频率？什么是镜像频率？后果如何？后果如何？前端滤波器滤除前端滤波器滤除消除镜像频率干扰的方法：不让镜频信号进入变频器消除镜像频率干扰的方法：不让镜频信号进入变频器滤波器实现难点？滤波器实现难点？射频滤波器通带做不窄射频滤波器通带做不窄解决方法解决方法: 提高中频提高中频15 接收到550k电台时，听到1480k电台的播音。16高高中频和中频和低低中频的利弊中频的利弊高中频高中频镜像频率远离有用信号，滤波容易镜像频率远离有用信号，滤波容易优点：优点： 利于抗镜频干扰利于抗镜频干扰低中频低中频 相同相同Q值条件下，中频滤波器窄带值条件下，中频滤波器窄带优点：优点：利于选择信道、稳定的高增益利于

10、选择信道、稳定的高增益两者兼顾最佳方案两者兼顾最佳方案超外差式超外差式二次混频二次混频方案方案选择选择中频中频兼顾兼顾两者两者173.二次变频方案二次变频方案中频选择原则中频选择原则IIII中频采用中频采用低低中频值，利于提取有用信道中频值，利于提取有用信道 抑制邻道干扰抑制邻道干扰I I 中频采用中频采用高高中频值，以提高镜象频率抗拒比中频值，以提高镜象频率抗拒比三个滤波器的三个滤波器的功能、中心频率与带宽功能、中心频率与带宽射频滤波器射频滤波器I I 中频中频 滤波器滤波器II II 中频中频 滤波器滤波器总增益总增益 低噪放增益低噪放增益 I I中频中频 增益增益 IIII中频中频 增益增益（主要增益级）（主要增益级）18二次混频超外差接收机实例二次混频超外差接收机实例881RFfMHz145IFfMHz2455IFfKHz188145926LOfMHz2450.45544.545LOfMHz人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过