作业三2.4GHz接收机设计

2.4GHz接收机设计 040910330 荆文强 关键字：接收机，镜像抑制，混频器 1 引言 目前，无线数字通信的应用越来越广泛。接收机作为通信系统的重要组成部分，面临着高工作频率、高集成度、低电压、低功耗、低价格的挑战。要提高接收机的成度，关键是提高接收机中模拟前端的集成度。目前常见的接收机前端结构有超外、零中频、低中频、宽带中频和镜像抑制接收机等。 超外差式接收机是大多数接收系统中最常用的结构。在超外差接收系统中，接收号经过或不经过放大，进入混频器变换成中频，检波器再将基带信号提取出来。 本文所阐述的2.4GHz 接收机就是可应用于无线局域网或蓝牙网络的无线通讯设，具有很好的应用前景，本接收机采用两次外差结构，实现简单且性能较好。 2 接收机 2.1 超外差式接收机 图 1 超外差接收机原理图 超外差式接收机是传统的接收机结构(框图结构见图 1)，该结构自 1917 年由 Armstrong发明，该结构中使用了中频，因此又称为中频接收机。它具有成熟的理论基础和实践背景，获得了非常广泛的应用。然而，该结构需要使用高阶带通滤波器，用于抑制镜像信号，因此难以集成。 超外差式接收机可以采用在最后一级正交下变频到基带的结构。该结构用低通滤波器代替带通滤波器实现信道选择，提高了接收机的集成度。正交变频也可以应用在中频，在正交变频之后，两路信号相加，构成镜像抑制结构，降低了对镜像抑制滤波器的要求。此外，还可以使用上变频的方法，改进超外差式接收机的集成度。此时镜像信号的频率高于有用信号的频率，当两者的频率间隔很大时，可以方便地用低通滤波器滤除镜像信号，然后继续处理。但当接收信号的频率较高时，VCO 的设计变得比较困难。 总体来说，超外差式接收机离不开具有良好选频特性的滤波器。这样的滤波器只能在片外实现，超外差式接收机无法集成，不适合单片接收杌系统的应用。但因为超外差体系结构通过适当的选择中频和滤波器可以获得极佳的选择性和灵敏度，所以被认为是最可靠的接收机拓扑结构。该结构可用与为 2.4GazISM 频段应用而设计的接收机系统中。 2 .2 零中频接收机 图 2 零中频收机原理图 提高接收机集成度的关键在于去掉分立元件，主要是中频滤波器。零中频接收机 (也称为直接变频接收机)的思想是，跳过中频，将信号直接从射频变换到基带。这种结构的好处显而易见。首先，不需要中频滤波器，因此集成度大大提高；其次，由于信号下变频到基带，因此可以使用低通滤...