零中频接收机有没有镜像干扰?

零中频接收机，理论上，没有镜像干扰，但是，在实际使用中，由于各种的不理想性，是有的。

(1) 如果零中频接收机采用普通的单混频，行不行？

在超外差接收机中，射频信号与一个本振信号进行混频，如果零中频接收机也采用类似结构，你觉得会咋样呢？

其实答案不用说，肯定不咋样，要不然，你看到的零中频接收机，就不会是下面的这个架构了，即采用了正交混频器。

那为啥不行呢？

实信号的频谱，正频率处的频谱和负频率处的频谱之间互相共轭，即X(jw)=conj(X(-jw))。

现在考虑下面三种情况。

情况一：假设射频信号的上下边带是完全对称的，而且，正频率处的频谱和负频率处的频谱只有实部, 因此正负频率处的频谱也对称。从下面频谱搬移演示可知，输出频谱是原来正频率的2倍：

情况二：假设射频信号的上下边带是完全对称的， 而且，正频率处的频谱和负频率处的频谱只有虚部。那么，输出频谱如下图所示，一叠加，就没有了。

情况三：假设射频信号的上下边带不是对称的，那么输出频谱如下图所示。

从上面三种情况来看，可以得出这样一个结论，就是如果使用单个混频器，想将射频信号直接变频到零中频的话，对输入信号的频谱是有要求的，一旦输入信号的频谱不合适，输出信号要么就没了，要么就信号质量变差。

当今大多数的调制方式，如QPSK，QAM等，在射频载波处的上下边带的频谱表现出不对称性[1]，即类似情况三，这个时候，有用信号的正频率和负频率互为镜像干扰[1][2]，如果采用单混频器的话，会破坏信号质量。

(2) 那怎么解决这个问题呢？

这个问题，可以采用正交混频的方法来解决。

上图是零中频接收机的系统结构。

正交混频器，可以产生一个只有正频率的复信号，频谱搬移如下图演示。

从上图中可以看出，在理想情况下，IQ两路完全正交匹配，此时零中频接收机不存在单混频所看到的镜像抑制问题。

但是，实际上，总是有不理想性存在，比如I和Q两个支路，可能存在幅度和相位不匹配，两个本振信号之间也不是理想正交，此时正交混频器在正负频率中都有信号，只不过另一个会低一点，所以零中频也会受到镜像信号的干扰，如下图所示。

(3) 总结

因此在理想情况下，零中频接收机没有镜像干扰，但是在具体实现中，I和Q两路总是会存在幅度和相位失配，所以有用信号仍然会受到镜像信号的干扰，导致信号的质量变差。

不过，在零中频接收机这种结构中，镜像干扰就是有用信号本身，所以他们具有相同的能量。而在超外差接收机架构中，镜像干扰源自外界的干扰，所以有时候干扰的大小，要远大于有用信号本身。从这点来看，零中频接收机对镜像抑制的要求没有超外差接收机那么高。

参考文献：

[1] razavi,射频微电子

[2] 池保勇 余志平 石秉学,CMOS射频集成电路分析与设计