零中頻接收機設計(一)

　　既然零中頻接收架構如此簡單，為什么到目前為止，還沒有廣泛應用呢？那是因為零中頻接收機極易被各種噪聲污染，從而影響系統性能，下面將討論零中頻接收架構的挑戰。

2.2 零中頻接收機的挑戰及解決方案

　　零中頻接收機到目前為止，還只用于手持設備上，在基站上還沒有應用，原因是在零中頻架構上，有很多無可避免的噪聲源沒有辦法得到抑制，本文將重點討論閃爍噪聲（1/f），直流偏置（DCoffset）;I/Q 不平衡；偶次諧波。

　　1. 閃爍噪聲（1/f）

　　閃爍噪聲是有源器件固有的噪聲，其大小隨頻率降低而增加，主要集中在低頻段，閃爍噪聲對搬移到零中頻的基帶信號產生干擾，降低信噪比，在通常的零中頻接收機中，增益都放在基帶，射頻部分（LNA 和解調器）的增益大概在 30dB 左右，所以下變頻信號大概會在幾十微伏，所以射頻輸入級（LNA，濾波器等等）的噪聲就變得非常重要。

　　為了更好理解閃爍噪聲，我們可以來分析一個獨立的 MOS 管，在輸入閃爍噪聲和純熱噪聲情況下的噪聲惡化情況，對一個典型的亞微粒 MOS 管，計算帶寬為 1MHz 情況下的閃爍噪聲：（3）

　　如果考慮閃爍噪聲的情況下，噪聲增加了 Pn1/Pn2=16.9dB， 而在超外差結構中，閃爍噪聲將無關緊要，因為信號主要在中頻進行放大。

　　減少閃爍噪聲的方法（3）：下變頻器后的鏈路工作在低頻，這樣可以選擇雙極性晶體管，從而能夠降低閃爍噪聲；另外采用高通濾波器和類直流校準也能夠抑制低頻的噪聲。

　　2. 直流偏置（DC-offset）

　　由于零中頻接收機轉換帶寬信號到零中頻，大量的偏置電壓會惡化信號，更嚴重的是，直流偏置信號會使混頻后級飽和，如飽和中頻放大器，ADC 等。

　　為了理解直流偏置的起源和影響，我們可以參照圖四的接收通道進行說明。

　　如圖四（a）所示， 本振口，混頻器口，LNA 之間的隔離度不好，Lo（本振信號）可以直接通過 LNA和混頻器，我們叫做”本振泄露”， 這種現象是由于芯片內部的電容及基底耦合的，耦合的 Lo 信號經過 LNA 到達混頻器，和輸入的 Lo 信號混頻，叫做”自混頻”，這樣會在 C 點產生直流成分；近似的情況如（b），從 LNA 出來的信號耦合到混頻器的本振輸入口，從而產生了直流分量；

　　為了保證 ADC 能夠采樣出射頻端口微伏級的電壓，通常需要