V t =A ωt
3. 1 Loại bỏ các sản phẩm nhiễu giả của máy thu
Trong nhiều thết kế, có thể quy hoạch tốc độ lấy mẫu và vị trí phổ để đảm bảo rằng các hài của bộ biến đổi và bộ khuếch đại đệm không gây nhiễu đối với các tín hiệu mong muốn. Tất cả các bộ biến đổi đều tạo ra các hài và mức của chúng tăng, khi tín hiệu đầu vào càng gần hơn đến đỉnh của dải động. Trong khi không thể tránh được các hài, việc quy hoạch tần số cẩn thận có thể đảm bảo rằng chung không phải là vấn đề. Một lần nữa, sử dụng lọc số gần hoàn hảo có thể giúp loại bỏ các tín hiệu không mong muốn nói trên và băng thông truyền dẫn mong muốn khả dụng cực đại. Các kỹ thuật này có thể được áp dụng cùng với lấy mẫu trên tần và quá trình này sẽ mở rộng hơn nữa các vùng phổ mà các hài có thể rơi và nhưng vẫn đảm bảo hiệu năng máy thu.
Lưu ý rằng hậu quả chủ yếu của méo phi tuyến bộ khuếch đại và bộ biến đổi (méo điều chế giao thoa) cần được xem xét cẩn thận vì đây là méo trong băng. Có thể loại bỏ các hậu quả này tốt hơn bằng lọc số (các tín hiệu xuất hiện xung quanh sóng mang, chứ không phải trên đỉnh). Tuy nhiên sẽ khó hơn khi số tín hiệu tăng.
Dưới đây ta xét một kịch bản về quy hoạch tần số. Bộ biến đổi có tốc độ lấy mẫu cực đại là 80 Msps được sử dụng để lấy mẫu một tín hiệu có độ rộng băng là 10 MHz. Ta có thể xác định tần số trung tần IF để các hài bậc hai và ba nằm ngoài băng như trên hình 3. 1. IF cần đựơc đặt giữa 10 MHz và 20 MHz (tần số trung tâm IF là 15 MHz). Trong trường hợp này, hài bậc hai sẽ nằm trong khoảng giữa 20 MHz và 40 MHz và hài bậc ba nằm trong khoảng giữa 30MHz và 60 MHz. Đỉnh 20 MHz của hài bậc ba vượt quá fs/2 và sẽ cuộn lại năm trên đỉnh của đỉnh 10 MHz của các hài bậc ba. Trong cả hai trường hợp, điều này không thành vấn đề vì nó không chạm đến băng mong muốn. Lưu ý rằng thí dụ này không xét đến độ dốc của bộ lọc số yêu cầu cũng
chứ không lý tưởng 0,5 s
f
như giả thiết ở đây). Cả hai điều này sẽ giảm băng thông IF có thể sử dụng tại tốc độ lấy mẫu này.
Hình 3. Quy hoạch tần số để đảm bảo các hài bậc hai và các hài bậc ba không rơi vào băng thu mong muốn.
Một kỹ thuật quy hoạch tần số khác là sử dụng lấy mẫu dưới tần và chuyển dịch gánh nặng lọc từ vùng số vào vùng tương tự. Ưu điểm chính của bộ biến đổi này là cho phép sử dụng toàn bộ băng thông Nyquist của bộ biến đổi cho tín hiệu mong muốn so với thí dụ xét trên. Kỹ thuật bày đựơc minh họa trên hình 3. 2, trong đó IF được đặt trong vùng Nyquist thứ ba. Vì méo hài chủ yếu xẩy ra trong miền tương tự của bộ biến đổi (các bộ khuếch đại đệm và các mạch vào cho quá trình lây mẫu), kỹ thuật này cho phép gạt bỏ các méo này khỏi băng mong muốn. Tuy nhiên vẫn cần xem xét cẩn thận méo điều chế giao thoa, vì không thể giảm chúng theo cách này và có thể gây ra nhiễu không mong muốn cao. Nếu bản thân quá trình biến đổi vẫn tạo ra hài, thì có thể xử lý chúng bằng kỹ thuật thứ nhất mặc dù phải trả giá bằng băng thông bộ khả dụng của biến đổi.
Hình 3. Sử dụng biến đổi hạ tần xuyên băng để đảm bảo không có các hài bậc hai trong băng thu mong muốn.
Trong thí dụ trên hình 3. 2, bộ biến đổi 80 Msps đựơc chọn tuy nhiên đầu và IF lại toàn băng (nghĩa là về mặt lý thuết nó bao trùm khả năng lấy mẫu cực đại của bộ biến đổi: 40MHz). Khi này đầu vào IF hệ thống nằm trong vùng Nyquist thứ ba (từ s
f
đến 3 s
f
. 2: 80MHz-120MHz) và dẫn đến các hài bậc hai nằm trong khoảng 160 MHz đến 240 MHz, lọc trung tần tương tự 40 MHz (giữa 120MHz đến 360 MHz). Bộ lọc SAW hoàn toàn có thể đảm nhiệm được việc này. Các hài bậc ba nằm trong khoảng 240 MHz đến 360 MHz và vì thế ảnh hưởng rất ít.