一、简介
在我刚开始接触 NXP 的 NCK2910、NCK2912、NCK2913 这类单通道/多通道的 434MHz 接收器的时候，通常会将它们统称为 UHF 接收器。因为类似于 434MHz 或者是 868MHz 这一类频率均是位于 300MHz~3000MHz 的 Ultra High Frequency 的频段内，这样分类简单直观。不过到了后来，我也了解到，原来这一类通讯设备其实还可以称之为窄带接收器，因为其带宽（也就是 3dB 带宽）所覆盖的频率范围（通常是几百 kHz 数量级）是远远低于中心频率的。这与后面出来的拥有大于 500MHz 带宽的 UWB 技术有着明显的不同。从不同角度，不同的技术特点来看可以有不同的分类方法。这就引起了我的好奇，你说这些设备还有没有其他的称呼呢？结果一查，还真有,那就是今天我们要提到的主题——超外差接收器。
二、详细说明
之所以会被称为超外差，其实是和接收器的工作原理有关系的。因为信号处理电路对于高频信号的处理能力是比较弱的，这其中既有晶体管的增益受限的原因；又有被动元件的性能影响（高频阶段被动元件的表现是不同于理想的低频模型的）。所以也就有了将难处理的高频信号搬移至频率更低、更容易处理的频段的思路。
这里就要引入一个中频的概念，中频其实是由载波频率（对于接收器而言，我们也可以称之为接收信号中心频率）以及本地振荡器产生的高频信号混频得到的一个差频信号，这个混频的过程我们就将其称之为外插，而使用这一方法的装置则被称之为混频器。
其计算公式为 Fc -Flo = Fif。
由于接收器中包含有模拟部分以及数字部分，在模拟信号接收经由 ADC 转换然后又通过 DC notch 的带阻滤波之后，接收器中频的范围上下限会受到影响。例如，NCK2910 的中频范围是 ±400kHz，但是由于 ADC 以及 DC Notch 的存在，其实际可选的中频范围是在 -385kHz~-15kHz 以及 15kHz~385kHz 之间。
提到中频以及超外差，就需要提及另一个概念——镜频。
此处镜频，其实就是以本振为对称轴，它是载波频率关于本振频率的对称频率。简单来说，把本振当成一面镜子，接收信号频率关于这面镜子的镜像，就是所谓的镜频。
在我刚开始接触 NXP 的 NCK2910、NCK2912、NCK2913 这类单通道/多通道的 434MHz 接收器的时候，通常会将它们统称为 UHF 接收器。因为类似于 434MHz 或者是 868MHz 这一类频率均是位于 300MHz~3000MHz 的 Ultra High Frequency 的频段内，这样分类简单直观。不过到了后来，我也了解到，原来这一类通讯设备其实还可以称之为窄带接收器，因为其带宽（也就是 3dB 带宽）所覆盖的频率范围（通常是几百 kHz 数量级）是远远低于中心频率的。这与后面出来的拥有大于 500MHz 带宽的 UWB 技术有着明显的不同。从不同角度，不同的技术特点来看可以有不同的分类方法。这就引起了我的好奇，你说这些设备还有没有其他的称呼呢？结果一查，还真有,那就是今天我们要提到的主题——超外差接收器。
二、详细说明
之所以会被称为超外差，其实是和接收器的工作原理有关系的。因为信号处理电路对于高频信号的处理能力是比较弱的，这其中既有晶体管的增益受限的原因；又有被动元件的性能影响（高频阶段被动元件的表现是不同于理想的低频模型的）。所以也就有了将难处理的高频信号搬移至频率更低、更容易处理的频段的思路。
这里就要引入一个中频的概念，中频其实是由载波频率（对于接收器而言，我们也可以称之为接收信号中心频率）以及本地振荡器产生的高频信号混频得到的一个差频信号，这个混频的过程我们就将其称之为外插，而使用这一方法的装置则被称之为混频器。
其计算公式为 Fc -Flo = Fif。
由于接收器中包含有模拟部分以及数字部分，在模拟信号接收经由 ADC 转换然后又通过 DC notch 的带阻滤波之后，接收器中频的范围上下限会受到影响。例如，NCK2910 的中频范围是 ±400kHz，但是由于 ADC 以及 DC Notch 的存在，其实际可选的中频范围是在 -385kHz~-15kHz 以及 15kHz~385kHz 之间。
提到中频以及超外差，就需要提及另一个概念——镜频。
此处镜频，其实就是以本振为对称轴，它是载波频率关于本振频率的对称频率。简单来说，把本振当成一面镜子，接收信号频率关于这面镜子的镜像，就是所谓的镜频。
这个频率不是我们需要的频率，但是它和本振混合同样可以得到中频，这就会出现在接收信号频率附近的某一个频点上面的信号存在较大的干扰。
以上图为例，针对 434MHz 接收信号，需用 200kHz 的中频接收，由于镜频的存在，在距离 434MHz 400kHz 的频点位置上会存在有较大的干扰。针对这种情况，NXP 使用了两路信号处理路径，分别对接收信号的同相信号 I 以及正交信号 Q 进行校准。这两路信号在理想模型中是正交的，但是现实中由于引入了混频器、ADC 等单元，必然会导致偏差。通过 IQ 调教，则可以消除这部分的容差，同时也会降低镜频的信号分量，通而减少信号干扰，提高基带信号的可靠性。
通过 NXP 超外差接收器的 IQ 校准功能，可以非常有效的降低镜频信号的干扰。
三、参考文献
[1] AN649510-AN-SCA 2025_Intermediate_Frequency_Settings(1.0).pdf
[2] an455710 - Application Note - IQ Calibration - NCK2910 - Lizard (1.0).pdf
[3] NCK2912AHN Product data sheet.pdf
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Gumustech 00905326688286
2022年12月28日