¿Por qué la compensación de CC de la alimentación directa LO es menos problemática en la segunda etapa del mezclador de un receptor de doble conversión?

Un receptor de doble conversión tiene dos etapas de traducción de frecuencia. El primer mezclador traduce de RF a IF; el segundo mezclador (IF) traduce de IF a banda base.

Se supone que esta arquitectura ayuda a evitar el problema de la compensación de CC, causado por la fuga de LO a la entrada del mezclador seguida de la automezcla de la fuga hasta la banda base.

Los receptores de conversión directa, que tienen solo una etapa de traducción de frecuencia, sufren de compensación de CC porque la energía de fuga de LO se traduce inmediatamente a banda base. La arquitectura de conversión dual se ocupa de la fuga de LO del primer mezclador al garantizar que aparezca en un desplazamiento de IF de la señal de interés.

Pero la fuga de LO del mezclador de FI, si la hay, se traduce directamente a la banda base cuando se automezcla. ¿Por qué la fuga LO del segundo mezclador (IF) no es tan problemática como la fuga LO en el mezclador único de un receptor de conversión directa?

He leído una respuesta en este libro :

La compensación de CC debido a la automezcla se introduce cuando la señal IF LO se filtra a la entrada del mezclador de IF y luego se automezcla para producir una salida de CC en la banda base analógica. Esta fuga de FI en el chip es más determinista que su contraparte de conversión directa en la que el LO puede filtrarse fuera del chip a la antena y ser amplificado por el amplificador de bajo ruido (LNA) antes de que ocurra la automezcla. A diferencia de un receptor de conversión directa, la automezcla de RF LO en una arquitectura de conversión dual crea una compensación de CC en IF y no introduce ningún impedimento en la banda base analógica.

pero no me queda claro por qué los dos mezcladores son diferentes a este respecto. ¿Por qué el primer (o único) mezclador sufre fugas fuera del chip, pero el segundo mezclador no?

Respuestas (2)

¿Por qué el primer (o único) mezclador sufre fugas fuera del chip, pero el segundo mezclador no?

Un ejemplo con suerte simple: digamos que necesita 80 dB de ganancia total en el receptor y esto se divide en dos mitades: los primeros 40 dB están entre la antena y el primer mezclador y los segundos 40 dB de ganancia están antes del mezclador final: -

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Si LO1 filtra una pequeña señal en la antena, la salida del mezclador 1 contendrá un error de CC y una frecuencia que es el doble de la frecuencia de LO. ¿Está bien hasta ahora?

A continuación, considere qué salidas del primer mezclador cuando llega una señal adecuada: no será CC ni el doble de la frecuencia del primer LO, por lo que los errores producidos por fugas se filtran fácilmente y dejan una señal deseada que es exactamente lo que desea.

Por supuesto, la segunda etapa producirá un error LO de fuga; esto no se puede evitar pero, en comparación con un receptor de conversión directa, la fuga es 40 dB inferior (en este ejemplo simple).

Podría señalar que el segundo LO puede volver directamente a la antena y amplificarse como en un receptor de conversión directa. Sin embargo, debe elegir el segundo LO para que cualquier frecuencia de suma o diferencia que pueda obtener cuando se mezcle con el primer LO no caiga en la banda de frecuencias deseada debido a una entrada adecuada del receptor.

Por ejemplo, si su señal deseada es de 1000 MHz con un ancho de banda de 10 MHz y su primer oscilador local fue de 970 MHz, obtendrá una salida mixta deseada de 25 MHz a 35 MHz. El segundo LO, por supuesto, sería de 30 MHz y si 30 MHz retroalimentan a la antena, se mezclarían para producir frecuencias no deseadas de 970 MHz y 1030 MHz desde el primer mezclador. Ninguno de estos se parece en nada a la banda de frecuencias deseada, por lo que se eliminan fácilmente.

El primer mezclador es alimentado por un LNA con mucha ganancia, lo que lo hace más sensible no solo a la señal que está tratando de recibir, sino también a las señales que no está tratando de recibir, incluidas las fugas internas. El método de conversión dual utiliza IF que están lo suficientemente alejados en frecuencia de la señal que le interesa para que sean fáciles de filtrar.

Digamos que quiere recibir 100 MHz en banda base. En una recuperación de conversión directa, necesita un LO de 100 MHz. Si la señal de su LO se filtra en la antena, no se puede distinguir de la señal que le interesa. Sin embargo, un sistema de conversión dual podría usar frecuencias de 70 MHz y 30 MHz. Si alguno de estos se filtra en la antena, es trivial filtrarlo.

Básicamente, no se trata tanto del mezclador en sí como de a qué está conectado el mezclador.