引言
無線電發射器在經歷了若干年的發展後，逐步從簡單中頻發射架構過渡到正交中頻發送器、零中頻發送器。而這些架構仍然存在局限性，最新推出的RF直接變頻發送器能夠克服傳統發送器的局限性。本文比較了無線通信中不同發射架構的特點，RF直接變頻發送器採用高性能數/模轉換器（DAC），比傳統技術具有明顯優勢。RF直接變頻發送器也具有自身挑戰，但為實現真正的軟體無線電發射架構鋪平了道路。
RF DAC，例如14位2.3Gsps MAX5879，是RF直接變頻架構的關鍵電路。這種DAC能夠在1GHz帶寬內提供優異的雜散和噪聲性能。器件在第二和第三奈奎斯特頻帶採用創新設計，支持信號發射，能夠以高達3GHz的輸出頻率合成射頻信號，測量結果驗證了DAC的性能。
傳統的射頻發送器架構
過去數十年間，一直採用傳統的發送器架構實現超外差設計，利用本振（LO）和混頻器產生中頻（IF）。混頻器通常在LO附近產生兩個鏡頻（稱為邊帶），通過濾除其中一個邊帶獲得有用信號。現代無線發射系統，尤其是基站（BTS）發送器大多對基帶數字調製信號進行I、Q正交調製。
圖1. 無線發送器架構。
正交中頻發送器
複數基帶數位訊號在基帶有兩個通路：I和Q。採用兩個信號通路的好處是：使用模擬正交調製器（MOD）合成兩個複數IF信號時，其中一個IF邊帶被消除。而由於I、Q通路的不對稱性，不會非常理想地抵消調製器的鏡頻。這種正交IF架構如圖1（B）所示，圖中，利用數字正交調製器和LO數控振蕩器（NCO）對I、Q基帶信號進行內插（係數R），並調製到正交IF載波。然後，雙DAC將數字I、Q IF載波轉換成模擬信號，送入調製器。為了進一步增大對無用邊帶的抑制，系統還採用了帶通濾波器（BPF）。
零中頻發送器
圖1（A）所示的零中頻（ZIF）發送器中，對基帶數字正交信號進行內插，以滿足濾波要求；然後將其送入DAC。同樣在基帶將DAC的正交模擬輸出送至模擬正交調製器。由於將整個已調製信號轉換到LO頻率的RF載波，所以，ZIF架構真正凸顯了正交混頻的「魅力」。然而，考慮到I、Q通路並非理想通路，例如LO洩漏和不對稱性，將會產生反轉的信號鏡像（位於發射信號範圍之內），從而造成信號誤碼。多載波發送器中，鏡頻信號可能靠近載波，造成帶內雜散輻射。無線發送器往往採用複雜的數字預失真，用來補償此類瑕疵。
RF直接變頻發送器
圖1（D）所示RF直接變頻發送器中，在數字域採用正交解調器，LO由NCO取代，從而在I、Q通路獲得幾乎完美的對稱性，基本沒有LO洩漏。所以數字調製器的輸出為數字RF載波，送入超高速DAC。由於DAC輸出為離散時間信號，產生與DAC時鐘頻率（CLK）等距的混疊鏡頻。由BPF對DAC輸出進行濾波，選擇射頻載波，然後將其送至可變增益放大器（VGA）。
高中頻發送器
RF直接變頻發送器也可利用這種方法產生較高中頻的數字載波，如圖1（C）所示。這裡，DAC將數字中頻轉換為模擬中頻載波。DAC之後利用帶通濾波器的選頻特性濾除中頻鏡頻。然後將該需要的中頻信號送入混頻器，產生IF信號與LO混頻的兩個邊帶，經過另外一個帶通濾波器濾波，獲得需要
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