浅析镜频干扰的危害及解决方法

浅析镜频干扰的危害及解决方法

李璐

中国电子科技集团公司第十研究所 四川省成都市 610036

摘要: 超外差式接收机存在许多寄生信道干扰，其中“镜像频率干扰”现象最为严重。这种干扰一旦落入中频频段，中频滤波器就无法滤除，因此如何有效抑制或滤除镜像频率干扰是超外差式接收机工程设计中必须解决的难题。

关键词：图像频率干扰；中频；过滤；镜像频率抑制

引言：随着国家绿色环保理念的逐步确立，空气干扰直接造成的空气噪声污染逐渐引起我国社会各界的广泛关注。超外差式电力接收系统作为通用电力过程控制的重要电子设备，经常与其他各种电气设备一起使用，并且各个设备的处理位置相对较近，因此各个电气设备的运行时间必然会相互造成很大的干扰。这使得超外差式无线接收机成为公共无线网络中最重要的电磁干扰源，由此造成的干扰环境污染成为一个亟待解决的问题。

一、镜频干扰所存在的危害

1.1镜频干扰的定义

镜像频率干扰是谐波干扰的主要频率。镜像频率是以本振信号为镜像对称的两个信号。对图像信号频率有干扰的信号产生的工作原理是，将两个图像信号与本振干扰信号连接后，就可以直接得到想要的中频本振信号。一旦有用镜像频率本振信号频率存在于中频空间网络中并进入干扰系统，就会获得与有用本振信号频率相同的干扰信号，从而对镜像信号频率产生干扰。

1.2图像频率干扰造成的危害

镜像频率信号是相对于有用信号（ωRF）位于本振信号（ωLO）另一侧且与本振频率之差也是中频（ωIF）的信号，即当本振较低时，镜像频率信号ωim=ωLO-ωIF；在高本振时，镜像频率信号ωim=ωLO+ωIF。一般来说，有用信号和镜像频率信号位于本地振荡器信号的两侧，并且到本地振荡器信号的距离是中频值。如果镜像频率信号在混频器之前没有经过滤波电路滤波就进入了混频器，那么它在与本振信号混频后会输出一个中频信号。因为也是中频，中频滤波器无法滤除，会和有用信号混在一起，对有用信号造成干扰，降低中频输出的信噪比，从而影响接收机的灵敏度。

镜频抑制混频器设计

二、处理图像频率干扰的相关策略

在先进的现有通信技术中，接收机功能是完全已知的。传统的模拟接收机射频结构通常需要一个外部控制元件来处理射频选择和中频选择，以配合解码。为了促进与接收机的完整系统集成，提出了许多新颖的软件体系结构。对于没有载波、接收频率很少或没有信息的数字广播通信网络，如GSM或DAB，零镜频管理系统无疑是一个很好的网络解决方案。然而，包含大量关于载波广播频率的DC信息的载波广播系统，例如使用标准图像频率AM/FM的载波广播，不能同时允许图像频率上可能由零转换频率引起的DC信号分量。

因此，人们开始提出低像频激光系统技术来帮助解决这一技术问题。然而，将高频信号转换成极低的图像频率信号有一个重要的缺点，即在转换之前不能抑制相对频率信号的干扰波。为了有效地补救反射，如在先进的固有反射技术中众所周知的，该方法用于处理正交反射信号。正交低像频抑制系统的一个限制因素是它们需要一些基于正交像频通道的像频增益和振动相位等抑制参数以及它们的匹配装置来提供集成的正交像频振动抑制。实际上，集成电路中射频元件的温度匹配将镜像频率器件的抑制幅度限制在40db左右。一些音频应用，如单声道便携式扬声器fm，可以完全接受收音机的这种声音限制。然而，其他特殊应用，如便携式或汽车后视镜或调频后视镜等立体成像系统，可能需要抑制至少60db的噪声镜像频率。为了有效解决该算法的匹配问题，开发了几种自动校正匹配算法。不幸的是，这些复杂的算法只能应用于系统的数字化。数字化所涉及的额外技术成本限制使得这些商业解决方案可能无法广泛应用于其他同类商业应用，如廉价的便携式收音机。

从欧洲的专利中已知一种具有几个参数修改转换算法的新的无线接收机。虽然这只是一种，但它肯定不能应用于更便宜的电子应用，例如便携式蜂窝电话、无线电话和接收机。图像频率干扰自动抑制的设计目的之一是为视频接收机提供额外的有效性和对图像干扰的抑制，这也是一种适用于所有视频接收机的实现方案。理论上来说，镜像频率干扰信号的抑制是直接在有用的射频信道的无用值和射频干扰信号强度最低的一侧任意设置‘弱’镜像点。这样，尽管控制电路的实际电流镜像频率振动抑制不一定显著增加，但是实际和感知的电路镜像频率振动抑制显著改善。

三、预计镜频抑制的可行性

镜频干扰是目前超外差式接收机工作的重要阻碍，我国在解决镜频干扰的方法和措施上已经开始大力投入了，随着社会经济的发展和技术手段的不断强大，相信在日益发展的技术前提下，对于镜频抑制的方法也终究会被研制出来。

结束语

高的中频使镜像频率远离有用信号，利于抑制镜频干扰，利于提高输出中频的信噪比，也就利于提高接收机的灵敏度。但由于用于高中频信号的同频Q值中频信号滤波器的信号带宽逐渐增大，必然会降低其对相邻两个中频通道的抑制干扰能力，降低中频接收机的信号选择性。这可能就是中频信号选择中灵敏度和选择性的矛盾。二次融合混合的解决方案有效地解决了这个矛盾。在上述两个工程混频例子中，第一和第二中频主要使用两个高低频值，以大大提高模拟接收机中频抑制的图像有用频率的邻道干扰的混频能力。因此，在视频工程技术实践中，基于二次滤波变频的新型外差式视频接收机无疑是解决二次镜像频率干扰的一个很好的选择。

参考文献：

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[2]林英.矢量网络分析仪的镜频抑制技术[J].科技信息,2010(05):103-104.

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