超外差式射频接收机的工作原理

频谱是一组正弦波，在无线通信领域，人们非常关心带外辐射和杂散辐射。例如在蜂窝通信系统中，必须检查载波信号的谐波成分，以防止对其他有着相同工作频率与谐波的通信系统产生干扰。工程师和技术人员对调制到载波上的信息的失真也非常关心。

三阶交调（复合信号的两个不同频谱分量互相调制）产生的干扰相当严重，因为其失真分量可能直接落入分析带宽之内而无法滤除。

例如广播电视、无线通信、移动通信、警务和应急通信等其他业务。保证不同业务工作在其被分配的信道带宽内是至关重要的，通常要求发射机和其他辐射设备应工作于紧邻的频段。

在这些通信系统中，针对功率放大器和其他模块的一项重要测量是检测溢出到邻近信道的信号能量以及由此所引起的干扰。

电磁干扰（EMI）是用来研究来自不同发射设备的有意或无意的无用辐射。在此我们关心的问题是，无论是辐射还是传导，其引起的干扰都可能影响其他系统的正常运行。

1.发射机的谐波失真

2.功率放大器的双音测试

3.电磁干扰

超外差式收发机工作原理

上图是一个超外差频谱分析仪的简化框图。“外差”是指混频，即对频率进行转换，而“超”则是指超音频频率或高于音频的频率范围。从图中我们看到，输入信号先经过一个衰减器，再经低通滤波器到达混频器，然后与来自本振（LO）的信号相混频。

超外差是中频等于本振频率减去射频，由频谱搬移实现。但是如果中频等于射频减去本振就叫做超内差，超内差就是指本振频率比外来信号低。

由于混频器是非线性器件，其输出除了包含两个原始信号之外，还包含它们的谐波以及原始信号与其谐波的和信号与差信号。若任何一个混频信号落在中频（IF）滤波器的通带内，它都会被进一步处理（被放大并可能按对数压缩）。

基本的处理过程有包络检波、低通滤波器进行滤波以及显示。斜波发生器在屏幕上产生从左到右的水平移动，同时它还对本振进行调谐，使本振频率的变化与斜波电压成正比。

射频输入衰减器

它的作用是保证信号在输入混频器时处在合适的电平上，从而防止发生过载、增益压缩和失真。

低通滤波器

低通滤波器的作用是阻止高频信号到达混频器。从而可以防止带外信号与本振相混频，在中频上产生多余的频率响应。

混频器

是多个频率信号进行混和调制，产生一个新频率的调制信号，幅度、频率、波形都将变化。当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后，进行峰值检波。检波后的信号被视频放大器进行放大，然后显示出来。

中频增益

我们希望在调节输入衰减时基准电平保持不变，所以射频衰减器和中频增益的设置是联动的。在输入衰减改变时，中频增益会自动调整来抵消输入衰减变化所产生的影响，从而使信号保持不变。

包络检波

最简单的包络检波器由二极管、负载电阻和低通滤波器组成，如图所示。示例中的中频链路输出信号（一个幅度调制的正弦波）被送至检波器，检波器的输出响应随中频信号的包络而变化，而不是中频正弦波本身的瞬时值。