在上一篇文章中，講了零中頻架構的一個痛點----直流偏移。今天繼續講講，零中頻接收機的另一個痛點----二階失真產物。
零中頻接收機的中頻為DC，而二階失真產物，為DC和低頻產物，所以二階失真也是影響零中頻接收機性能的痛點之一。
什么導致了二階失真產物？
如果一個器件具有弱非線性，則可以用下式來表示：
其中，a1是器件的增益或者損耗，a2是二階失真因子，式1中的第二項，即是器件的二階失真。
如上圖所示，如果上面的LNA和下變頻器都具有弱非線性，會造成有二階失真。
那二階失真怎么影響零中頻接收機的性能呢？
可以從兩個單音干擾信號；一個AM調制的強干擾信號；自身信號的AM調制，這三個方面來說一說。
一，假設兩個單音干擾信號如下：
則將式2代入式1，即可得到：
即，兩個單音干擾信號，在經過有弱非線性的器件時，會由于二次非線性，而產生直流分量，如果干擾信號的頻率之間很接近，則低頻分量也會對零中頻接收機產生影響。
二，假設是干擾是具有幅度調制的強干擾信號：
則將式4代入式1，即可得到：
所以，二階非線性會對AM調制的干擾信號，進行解調，而幅度信號是一個低頻信號。
三，假設沒有外界干擾，但是有用信號具有幅度調制：
將式6代入式1，即可得到：
所以，如果有用信號具有幅度調制的話，二階非線性也會產生直流偏移和低頻干擾。但是，因為只有有用信號足夠大時，才會產生這種影響。而如果有用信號很大的情況下，鏈路的AGC可能已經起作用，整體鏈路增益下降，非線性特性變好，從而弱化了這個影響。
那怎么減小二階失真產物呢？
射頻前端中LNA產生的低頻和直流產物，會被RF BPF和AC耦合電容抑制，但是由于下變頻器RF到IF端有限的隔離度，還是會有一部分進入基帶信號。
但是，大多數情況下，零中頻接收機的RF I/Q下變頻器的二階非線性，是偶次失真的主要來源。
二階失真產物，可以用二階互調截點來衡量。所以，想要減小二階失真產物對零中頻的影響，需要使用具有高IP2的器件。
參考文獻：
[1]Qizheng Gu,RF SYSTEM DESIGN OF TRANSCEIVERS FOR WIRELESS COMMUNICATIONS
[2]razavi,射頻微電子
往期推薦：
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