零中频接收机设计(一)

　　既然零中频接收架构如此简单，为什么到目前为止，还没有广泛应用呢？那是因为零中频接收机极易被各种噪声污染，从而影响系统性能，下面将讨论零中频接收架构的挑战。

2.2 零中频接收机的挑战及解决方案

　　零中频接收机到目前为止，还只用于手持设备上，在基站上还没有应用，原因是在零中频架构上，有很多无可避免的噪声源没有办法得到抑制，本文将重点讨论闪烁噪声（1/f），直流偏置（DCoffset）;I/Q 不平衡；偶次谐波。

　　1. 闪烁噪声（1/f）

　　闪烁噪声是有源器件固有的噪声，其大小随频率降低而增加，主要集中在低频段，闪烁噪声对搬移到零中频的基带信号产生干扰，降低信噪比，在通常的零中频接收机中，增益都放在基带，射频部分（LNA 和解调器）的增益大概在 30dB 左右，所以下变频信号大概会在几十微伏，所以射频输入级（LNA，滤波器等等）的噪声就变得非常重要。

　　为了更好理解闪烁噪声，我们可以来分析一个独立的 MOS 管，在输入闪烁噪声和纯热噪声情况下的噪声恶化情况，对一个典型的亚微粒 MOS 管，计算带宽为 1MHz 情况下的闪烁噪声：（3）

　　如果考虑闪烁噪声的情况下，噪声增加了 Pn1/Pn2=16.9dB， 而在超外差结构中，闪烁噪声将无关紧要，因为信号主要在中频进行放大。

　　减少闪烁噪声的方法（3）：下变频器后的链路工作在低频，这样可以选择双极性晶体管，从而能够降低闪烁噪声；另外采用高通滤波器和类直流校准也能够抑制低频的噪声。

　　2. 直流偏置（DC-offset）

　　由于零中频接收机转换带宽信号到零中频，大量的偏置电压会恶化信号，更严重的是，直流偏置信号会使混频后级饱和，如饱和中频放大器，ADC 等。

　　为了理解直流偏置的起源和影响，我们可以参照图四的接收通道进行说明。

　　如图四（a）所示， 本振口，混频器口，LNA 之间的隔离度不好，Lo（本振信号）可以直接通过 LNA和混频器，我们叫做”本振泄露”， 这种现象是由于芯片内部的电容及基底耦合的，耦合的 Lo 信号经过 LNA 到达混频器，和输入的 Lo 信号混频，叫做”自混频”，这样会在 C 点产生直流成分；近似的情况如（b），从 LNA 出来的信号耦合到混频器的本振输入口，从而产生了直流分量；

　　为了保证 ADC 能够采样出射频端口微伏级的电压，通常需要