零中频接收机设计(一)

接收机转换带宽信号到零中频，大量的偏置电压会恶化信号，更严重的是，直流偏置信号会使混频后级饱和，如饱和中频放大器，ADC 等。

　　为了理解直流偏置的起源和影响，我们可以参照图四的接收通道进行说明。

　　如图四（a）所示， 本振口，混频器口，LNA 之间的隔离度不好，Lo（本振信号）可以直接通过 LNA和混频器，我们叫做”本振泄露”， 这种现象是由于芯片内部的电容及基底耦合的，耦合的 Lo 信号经过 LNA 到达混频器，和输入的 Lo 信号混频，叫做”自混频”，这样会在 C 点产生直流成分；近似的情况如（b），从 LNA 出来的信号耦合到混频器的本振输入口，从而产生了直流分量；

　　为了保证 ADC 能够采样出射频端口微伏级的电压，通常需要 整个链路增益在 100dB 以上，其中25-30dB 的增益来自 LNA 和混频器的贡献。

　　基于如上分析，对于自混频产生的直流偏置，我们可以做一个大概的估算，假设混频器的 Lo 输入信号为 0.63Vpp（等同于在 50ohm 系统中的 0dBm），通常情况下是-6dBm--+6dBm，假设隔离度为60dB，所以图五（a），考虑到 30dB 的射频增益，混频器的输出直流信号大概为 10mVpp，在现代通信系统中，在 LNA 输入的有用信号可以低至 30uVrms， 为了能够采样有用信号，需要中频放大70dB 左右，10mV 的直流电压也会放大 70dB，会导致混频器后的基带放大器器件饱和，产生失真，即使基带放大器是理想的放大器，也需要一个超高动态范围的 ADC 才能解决直流偏置问题，而这种动态范围的 ADC 在实际上是不可实现的。