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无线通信射频接收技术分析-无线通信论文-

通信传播论文

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摘要：本文在研究通信系统模型的基础上，分析了单次变频超外

差式接收机架构、双重变频超外差接收机的模型架构和通信系统抗干

扰设计方案，最后提出无线通信接收机系统的优化设计方案，以期为

相关学者的研究提供借鉴。

关键词：无线通信；接收机；电路架构

随着科技的不断进步，无线通信已经完全融入人们的日常生活中，

智能化电子产品已经成为主要趋势。这些智能化产品的发展与产生，

都离不开无线控制模块。无线控制模块是利用无线通信技术进行无线

传输的一种模块。无论是哪类智能产品，想要实现联网、智能化，都

要通过无线模块完成信号传输。同时，随着产品的集成化、小型化、

数字化、智能化和网络化，无线通信技术已开始从模拟型转向数字型，

而且正在向软件型方向发展［1］。其中，实现传输的通信机的系统结

构也将随之发生重大变化。

1通信系统基本模型

根据电信号传递的媒质不同，通信可分为有线通信和无线通信两

大类［2］。有线通信指电信号通过导线、电缆线、光缆线等有线媒质

传递的通信方式；无线通信指电信号利用空间电磁波的传播作为媒质

进行传递信号。任何通信系统，都是把发送端的信息传送到接收端，

因而通信系统可以用如图1所示的模型来表示。发送端信息源的作用

是把各种各样的消息变换成原始的信号。发送设备则将各种原始信号

转化成适合在信道中传输的已载频信号。接收设备是将信道送来的已

调载频电信号变换成原始电信号，送给受信者。信道就是传递电信号

的媒质，对于有线通信，其是指传输导线、电缆线、光纤电缆等，对

于无线通信，其是指空间传播的电磁波。最后，受信者将原始电信号

变换成消息，从而完成消息的传递过程。目前常见的接收设备有超外

差式接收机、零中频接收机、镜像抑制接收机以及数字中频接收机等

［3-4］。超外差式接收机将通过变频一次或多次将射频己调信号变频

到易处理的中频上，最终对中频已调信号进行处理放大、滤波与解调。

因为通过适当地选择中频和滤波器可以获得极佳的选择性和灵活性，

因此这种结构被认为是最可靠的接收机拓扑结构。同时，随着滤波器

制造工艺的提高，与天线相连的滤波器在较大程度上抑制了镜像频率，

提高了抗干扰能力。而其他接收设备结构复杂，性价比低，因此本文

主要分析超外差接收机结构。

2单次变频超外差式接收机设计

单次变频超外差式接收机如图2所示。接收信号频率范围是

500kHz～30MHz，即中、短波段。图中预选回路的作用是让这一频率

范围的信号都能通过，而其他频率的信号则全部滤除，因而预选器送

入混频器的信号就是所要接收的500kHz～30MHz信号。送人混频器

的本地振荡信号频率比接收频率高出455kHz，即为955kHz～

30.455MHz。混频器把这两个输入信号相混以后由中频滤波器取出差

频455kHz，差频455kHz即为中频信号。不论如何调谐接收机，中频

是永远不变的。所以，将所有接收频率都变成处理一个相同频率的信

号，这就是超外差式接收至今仍被认为是一种最佳设计方案的原因。

455kHz的中频信号仍然包含有从天线进入的信号的信息，其在中频

放大器中被选频放大后，进入检波器检波解调；再经低放放大后，送

入扬声器变换成音频信息。为保证本振频率始终高出接收频率455kHz，

必须使预选回路和本振回路实现统调。统调可以使预选回路电容和本

振回路电容采用一个同轴的双联可调电容，选取合适的电容变化量就

可以使本振频率在接收波段内永远高出接收频率455kHz。

3镜像干扰及抑制方案

从天线进入的接收信号和本地振荡器混频以产生要进一步放大的

中频信号。本振频率可以高于或低于天线进人的接收信号频率一个中

频值。如有一电台的频率是15.000MHz，其也将和14.545MHz的本振

混频并产生455kHz的中频信号。若接收机前端的选择性差，而

15.000MHz信号台的功率又强，则当接收机调谐在14.090MHz时，此

15.000MHz的信号也将收听到，因而干扰了实际要接收的14.090MHz

信号，即为镜像干扰。当振荡器振荡频率高于需要接收信号的频率时，

镜像频率为接收频率加2倍中频频率；若振荡器振荡频率低于需要接

收信号的频率时，则镜像频率为接收信号频率减2倍中频频率。因此，

在一个典型的455kHz接收机中，镜像干扰将出现在比需要接收信号

的频率高910