三款常用接收機架構之間的pk
今天比較三種常用接收機架構的優勢和挑戰——
外差接收機
直接取樣接收機
直接變頻接收機
外差接收機
外差方法久經檢驗，效能出色。實施原理是混頻到中頻 (if)。if需選擇足夠高的頻率，使得實際濾波器在工作頻段中能夠提供良好的映象抑制和lo隔離。當有超高動態範圍adc可用時，增加乙個混頻級以降低頻率也很常見。此外，接收機增益分布在不同的頻率上，這使得高增益接收機發生振盪的風險非常小。通過適當的頻率規劃，外差接收機可以實現非常好的雜散能量和雜訊效能。
優勢經過驗證、可信賴
高效能最優雜散雜訊
高動態範圍u emi抗擾度佳
挑戰swap
濾波器數量多
直接取樣
直接取樣方法已被業界追求許久，其障礙在於很難讓轉換器工作於直接射頻取樣所需的速率並且實現大輸入頻寬以及實現大輸入頻寬。
在這種架構中，全部接收機增益都位於工作頻段頻率，如果需要較大接收機增益，布局佈線必須非常小心。如今，在l和s波段的較高奈奎斯特頻段，已有轉換器可用於直接取樣。業界在不斷取得進展，c波段取樣很快就會變得實用，後續將解決x波段取樣。
優勢無混頻
在l、s波段具有實用性
挑戰adc輸入頻寬
在感興趣的頻率範圍內增益不平坦
直接變頻
直接變頻架構對資料轉換器頻寬的使用效率最高。資料轉換器在第一奈奎斯特頻段工作，此時效能最優，低通濾波更為簡單。兩個資料轉換器配合工作，對i/q訊號進行取樣，從而提高使用者頻寬，同時又不會有交織難題。
對於直接變頻架構，困擾多年的主要挑戰是維持i/q平衡以實現合理水平的映象抑制、lo洩漏和直流失調。近年來，整個直接變頻訊號鏈的先進整合加上數字校準已克服了這些挑戰，直接變頻架構在很多系統中已成為非常實用的方法。
優勢 最大adc頻寬 寬頻選項最簡單
挑戰映象抑制：i/q平衡
帶內if諧波
lo輻射
emi抗擾度(ip2)
dc和1/f雜訊
下圖顯示了三種架構的框圖和頻率規劃示例。
圖a為外差接收機示例，高階lo將工作頻段混頻到adc的第二奈奎斯特區。訊號進一步混疊到第一奈奎斯特區進行處理。
圖b為直接取樣接收機示例。工作頻段在第三奈奎斯特區進行取樣並混疊至第一奈奎斯特區，然後將nco置於頻段中心，數字下變頻到基帶，再進行濾波和抽取，資料速率降低到與通道頻寬相稱的水平。
圖c為直接變頻接收機示例。雙通道adc與正交解調器對接，通道1對（同相） i訊號進行取樣，通道2對q（正交）訊號進行取樣。
許多現代adc同時支援所有三種架構。例如，ad9680是一款具備可程式設計數字下變頻功能的雙通道1.25 gsps adc。此類雙通道adc支援雙通道外差架構和直接取樣架構，一對轉換器合作則可支援直接變頻架構。
採用分立實施方案時，直接變頻架構的映象抑制挑戰可能相當難以克服。通過提高整合度並結合數字輔助處理，i/q通道可以很好地匹配，從而大幅改善映象抑制。
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