以镜像抑制混频器(IRM)为例的接收系统频谱分析

一、预备知识：傅里叶变换

11

F[cos()]()()22

c c c t ωδωωδωω=++-

c

F[sin()]()()22

c c c j j

t ωδωωδωω=+--

上变频

F[()]

()x t X j ω=

下变频

①

②

③

④

③+④

IF

IF

为目标频谱

二、镜像干扰存在情况下的频谱分析

①

②

③

④

③+④

IF

IF 为目标频谱，目标频谱内绿色的有用频谱和红色的干扰频谱交叠，说明产生干扰。

镜像抑制混频器的频谱分析 镜像抑制混频器下，频谱的变换

2.1.哈特利结构镜像抑制混频器

①②③

④

⑤

⑥

90°移相为希尔伯特滤波器，其傅里叶变换后的频谱为

输入信号（带镜像干扰）频谱为

-ωLo+ωIFωLo-ωIF

②处的频谱变换

②

IF

IF

经低通滤波后，高频分量被滤除，④处的频谱为

IF

IF

①处的频谱变换

①

经低通滤波后③处的频谱为

③

经过希尔伯特滤波器后，⑤处的频谱为

⑤

⑥处的频谱

IF IF Array

⑤

⑥

IF

由于两路信号的红色镜像干扰信号，幅度相同，且相位相反，绿色有用信号相位相同。所以相加合成后，镜像干扰抵消，起到抑制镜像信号的作用。镜像信号的抑制度主要由两路镜像信号的幅度一致性和相位正交度来决定。

2.2Weaver结构镜像抑制混频器

①②③

④

⑤

⑥

⑦

在3,4两个节点前，该结构跟哈特利结构相同，固3处的频谱为③

4处的频谱为

IF1IF1

5处的频谱为

③

⑤

6处的频谱为

④

IF1IF1

⑥

-+

输出频谱为56

⑤

-⑤

⑥

-⑤+⑥

由于镜像干扰信号位于高频，且已跟有用信号分开，经低通滤波后得到干净的有用信号

三、镜像抑制混频器原理的数学推导

3.1哈特利结构镜像抑制混频器数学推导

3.2weaver结构镜像抑制数学推导

四、基于数字补偿的超宽带镜像抑制混频结构可行性分析