超外差式接收机变频技术研究与设计

杨翠娥

(太原工业学院，山西 太原 030008)

0 引言

随着我国高分辨率卫星遥感系统的发展，接收数据码速率的提高使得地面接收系统工作频率及信息带宽将增加，这样中频带内各阶交调频率的组成更为复杂，同时对邻近频段的干扰抑制难度增大，因此有必要对下行信道中超外差式接收机的变频方案进行分析研究[1]。

1 变频方案设计

在超外差式接收机中，通常有二次变频和一次变频两种方式。二次变频的主要目的是提高镜像干扰的抑制能力。具有接收灵敏度高、选频特性好的优点。但是由于两次变频，累积相位噪声，会引起误码率恶化。同时还有电路复杂，成本高的问题[2]。相比而言，一次变频电路简单，成本较低，适于大规模工程项目生产应用。虽然通频带较宽，易受干扰，但只要适当选择中频频率和变频方案，辅以通带性能良好的滤波器，同样可以实现系统对带外抑制、镜像抑制的指标要求。

图1给出了中频频率为1 200 MHz超外差接收机二次变频和一次变频模式的频率变化流程图。

图1 超外差接收机频率变化流程图

2 ADS软件建模

ADS全称为Advanced Design System，这是由Agilent公司打造的一款专业电子设计自动化软件，主要用于微波射频领域的仿真操作，随着软件的不断升级，目前该软件已经被各大院电子院校以及通信仿真领域的研究人员广泛使用[3]。本文采用ADS软件对变频方案进行系统建模，由于超外差式接收机最大缺点是组合干扰频点多，故采用ADS软件建模分别分析两种变频方式的组合干扰，进一步确定变频方案。

图2是两种变频方式的仿真原理图，仿真条件为：输入频率7 950 MHz～8 950 MHz，输出频率1 200 MHz。

3 仿真分析

分别对低(7 950 MHz)、中(8 450 MHz)、低(8 950 MHz)三个频点进行仿真，其中一次变频7 950 MHz频点的仿真结果见图3(a)，二次变频7 950 MHz频点的仿真结果见图3(b)。结果表明：一次变频方案组合干扰最少，性能最优。其他两个频点仿真结论相同。故一次变频方案适合应用于实际项目工程。

图2 组合干扰分析仿真原理图

图3 不同变频方式下的中频接收仿真结果(7 950 MHz)

4 结束语

变频技术是通信系统中的关键技术，在目前通信技术高速发展的今天。通信的工作频率及带宽越来越高，带来的就是对于变频后组合干扰频率的抑制问题。本文对一次变频和二次变频在结构组成及干扰等方面进行了对比研究，结果表明：一次变频方案电路简单，成本低，变频后产生的干扰频点少，只要辅以通带性能良好的滤波器，同样可以实现系统对带外抑制、镜像抑制的指标要求，适合应用于实际工程项目中。

[1] 刘嘉兴.飞行器测控与信息传输技术[M].北京：国防工业出版社，2011.

[2] Rodger E Ziemer.数字通信原理[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3] 朱斌.TDRSS基带信号处理系统关键技术研究与实现[D].重庆：重庆大学,2007.