射频电路详解：无线通信系统频率相关结构与接收机设计

本文档深入探讨了通信射频电路收发系统的结构，特别是与频率相关的概念和设计要点。它从无线通信系统的基本模型出发，分别阐述了无线发信和收信系统的构成。在无线通信系统的基本模型中，关键的组成部分包括放大器，其主要指标如频谱效率、功率输出和工作效率。 在发射机的设计中，首先提到的是产生正弦载波，这是信号传输的基础。发射机的基本组成包括产生载波的模块以及实现功率放大和调制的部分。发射机需要解决的关键问题包括提高功率放大器的效率，确保不失真，同时还要减少对邻近信道的干扰，并优化天线收发转换器的性能。 接收机方面，设计的核心在于选择合适的调制和解调方式，以保证抗干扰能力强、频带利用率高以及功率有效性。关键挑战包括处理已调信号的高载频和窄信道特性，确保接收机具有良好的灵敏度和线性动态范围。此外，低噪声放大器、变频器（如超外差式接收机）是接收机的重要组件，它们分别负责射频放大和信号搬移至固定中频，便于后续的解调和信号处理。 文档详细介绍了超外差式接收机的工作原理，其中变频器的作用是将接收到的射频信号降低到固定中频，优点是降低了频率和简化了解调过程，但也会引入组合频率干扰，如镜像频率干扰。为了克服这些干扰，文档提供了一种解决方案，即通过调整变频器的中频（例如，由GSM下行频段的例子展示），选择合适的本振频率和中频值，以避免镜频落入有用信道内。 文档还探讨了两种变频接收机方案，一次变频和二次变频超外差接收机，分别针对不同频率选择性和干扰抑制需求。二次变频方案通过增加滤波器数量，能够更有效地消除寄生通道干扰，确保信号质量。 该文档提供了全面的通信射频电路收发系统结构分析，涵盖了从基础理论到具体应用实例，对无线通信工程师理解和设计射频系统具有很高的参考价值。通过深入理解这些结构和关键技术，设计师可以更好地应对无线通信中的各种频率相关挑战。