Warum ist der DC-Offset von der LO-Durchführung in der zweiten Mischstufe eines Dual-Conversion-Empfängers weniger problematisch?

Warum leidet der erste (oder einzige) Mischer unter Off-Chip-Leckage, aber der zweite Mischer nicht?

Ein hoffentlich einfaches Beispiel - Angenommen, Sie benötigen 80 dB Gesamtverstärkung im Empfänger und diese wird in zwei Hälften aufgeteilt - die ersten 40 dB befinden sich zwischen Antenne und dem ersten Mischer und die zweiten 40 dB Verstärkung befinden sich vor dem letzten Mischer: -

Wenn LO1 ein kleines Signal in die Antenne leckt, enthält der Ausgang von Mixer1 einen DC-Fehler und eine Frequenz, die doppelt so groß ist wie die LO-Frequenz. Okay so weit?

Überlegen Sie als Nächstes, welche Ausgänge der erste Mischer ausgibt, wenn ein geeignetes Signal ankommt – es ist weder DC noch doppelt so hoch wie die erste LO-Frequenz, sodass die durch Leckagen verursachten Fehler leicht herausgefiltert werden können, sodass ein gewünschtes Signal zurückbleibt, das genau Ihren Wünschen entspricht.

Die zweite Stufe erzeugt natürlich einen Leck-LO-Fehler – dies kann nicht vermieden werden, aber im Vergleich zu einem Direktumwandlungsempfänger ist das Leck 40 dB niedriger (in diesem einfachen Beispiel).

Sie könnten darauf hinweisen, dass der 2. LO direkt zurück zur Antenne gelangen und wie bei einem Direktumwandlungsempfänger verstärkt werden kann. Allerdings müssen Sie den 2. LO so wählen, dass etwaige Summen- oder Differenzfrequenzen, die Sie möglicherweise erhalten, wenn er sich mit dem ersten LO mischt, aufgrund eines geeigneten Empfängereingangs nicht im gewünschten Frequenzband landen.

Wenn Ihr gewünschtes Signal beispielsweise 1000 MHz mit einer Bandbreite von 10 MHz und Ihr erster lokaler Oszillator 970 MHz beträgt, erhalten Sie eine gewünschte gemischte Ausgabe von 25 MHz bis 35 MHz. Der 2. LO wäre natürlich 30 MHz, und wenn 30 MHz zur Antenne zurückgeführt würden, würde es sich mischen, um unerwünschte Frequenzen von 970 MHz und 1030 MHz vom 1. Mischer zu erzeugen. Keines davon entspricht in etwa dem gewünschten Frequenzband, sodass sie leicht beseitigt werden können.

Der erste Mischer wird von einem LNA mit viel Verstärkung gespeist, was ihn nicht nur empfindlicher für das Signal macht, das Sie zu empfangen versuchen, sondern auch für Signale, die Sie nicht zu empfangen versuchen, einschließlich interner Leckagen. Die duale Konvertierungsmethode verwendet ZFs, die frequenzmäßig weit genug von dem Signal entfernt sind, an dem Sie interessiert sind, dass sie leicht herauszufiltern sind.

Angenommen, Sie möchten 100 MHz im Basisband empfangen. Bei einer Direktkonversionswiederherstellung benötigen Sie einen 100-MHz-LO. Wenn das Signal Ihres LO in die Antenne eindringt, ist es nicht von dem Signal zu unterscheiden, an dem Sie interessiert sind. Ein Doppelwandlungssystem kann jedoch Frequenzen von 70 MHz und 30 MHz verwenden. Wenn eines davon in die Antenne eindringt, ist es trivial, es herauszufiltern.

Im Grunde geht es weniger um das Mischpult selbst als vielmehr darum, woran das Mischpult angeschlossen ist.