怎样做接收机的中频规划？

电子万花筒 2023-07-29 09:51

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在做接收机方案时，先要做的，不是寻器件，而是做好中频规划。

为什么呢？因为这关系到，你的接收机在实际应用场合中能不能工作。在实际工作环境中，存在着各种频率分量，而这些频率分量的功率可能要比你的灵敏度高很多个dB，它们与本振相混，就落入你的中频带内。叮咚，恭喜你中奖了。你的接收机被阻塞了，没法正常解调了。

那怎么做频率规划呢？我们可以采用Genesys上面的WhatIF Frequency Planner的模板进行分析。其可以同时分析杂散的频段和功率。

要运用好这个模板，需要理解其设置参数的意义以及包含的原理，否则，可能会得出错误的结果。

（一） 设置参数的介绍

如上图所示，为Genesys设置参数的界面一：

（1）maximum order是指混频产物的阶数，比如IF=m*RF±n*LO，则maximumorder=m+n；

（2）Amplitude order:以1*1阶产物为参照，小于该值的杂散就不显示；

（3） Mixer Input主要用于分析发射机的杂散，Mixeroutput主要用于分析接收机的杂散。我们这篇文章主要是介绍接收机频率规划，所以选Mixeroutput.

（4） All Intermediate Frequency:是用于找出无杂散频率点，SingleIntermediate Frequency:从所有的无杂散频率点中挑选一个进行具体分析。

上图所示，为Genesys设置参数的界面二：

（1） Desired output frequency:有三个选项，分别为低本振、高本振、和，如图中红色方框所示；

（2）绿色方框中的mixer标注，告诉我们，输入端为RF，输出端为IF；

（3）RF Center: RF 中心频率，一般设置为前端滤波器的中心频率；

（4）RF Bandwidth: RF 带宽，我个人一般设置为前端滤波器的3dB带宽。

（5） IF Bandwidth:中频信道带宽。

（6）Input Drive level:混频器输入端功率

（7） LO Drive level:本振功率

（3）~（5）的设置，需要我们知道这三者参数之间的关系；（6）和（7）的设置影响杂散的功率（但是如果你使用的是实际的IMT文件，本振功率基本上就是个摆设，不会影响最后的结果，这和这模板采用的算法相关，具体介绍见下部分）。

上图所示，为Genesys设置参数的界面三：

对混频器有两种设置，一种是采用混频器的参数模型，一种是采用混频器的IMT文件。实际使用过程中，建议采用IMT文件，因为IMT文件表征了混频器的实际杂散性能。

（二）模板采用的算法

杂散频率分布计算

上图，摘自Genesys的help文件（想用好仿真软件，多研读其自带的help文件，帮助多多）。这幅图很牛，把RF Bandwidth、IF Bandwidth、LO Tuning Range都集中在一副图中，形象地表示了三者之间的关系。模板就是基于这幅图，来计算杂散的频率分布。

BW(RF)=BW(IF)+BW(LO)

这三者是相互影响的，所以，带宽的设置必须尽量使最后的计算模型和实际使用的相符。比如说，我想把IF Bandwidth设置的尽量宽点，这样就能看到是否有更多的杂散落入带内，更严苛点，可以么？大家可以讨论一下，答案先不说。

Genesys计算的杂散频段，其实是一个扫频的过程。

选择选项Single Intermediate Frequency后，IF频率已经固定。假设你选择的混频器的输出频率为LO，则输出频率为IF=RF-LO。设置RF Center(记为RFFreq)、RF Bandwidth（记为BWRF）、IF Bandwidth（记为BWIF）、LO Tuning Range参数。则RF的最低频率为RFFreq-BWRF/2(记为fRF1)，最高频率为RFFreq+BWRF/2(记为fRF2)；LO的最低频率为RFFreq-BWRF/2-IF+BWIF/2(记为fLO1)，最高频率为RFFreq+BWRF/2-IF-BWIF/2(记为fLO2)。而m*fRF1±n*fLO1，m* fRF2±n*fLO1，m*fRF1±n*fLO2，m*fRF2±n*fLO2四个频率中的最小值和最大值分别为杂散频段的低端和高端。

上图是在IF Freq为300MHz，RF Center为1500MHz，RF Bandwidth为25MHz，IF Bandwidth为1MHz，输出频率为IF=RF-LO时，按照上面的公式计算出来的值与Genesys计算出来的值的对比。如红线所标示。大家有兴趣的话，可以自己列个excel表格计算一下。