Grundlagen der Funkkommunikation

Welche Beschreibung trifft im Vergleich zum Superheterodynempfänger auf den Direktmischempfänger zu, der den Lokaloszillator (LO) auf dieselbe Frequenz wie das Empfangssignal einstellt und ohne Zwischenfrequenz direkt ins Basisband umsetzt?

  1. AWeil er keine Zwischenfrequenz verwendet, wird das Spiegelfrequenzproblem größer, und ein sehr leistungsfähiges Spiegelfrequenzfilter ist nötig
  2. BWeil er die Frequenz zweimal oder öfter umsetzt, ist die Schaltung aufwendig und lässt sich schwer auf einem CMOS-Chip integrieren
  3. CEr braucht kein externes ZF-Filter und lässt sich leicht integrieren, ist aber anfällig für eine Gleichspannungsverschiebung (DC-Offset), die durch Selbstmischung von zur Antenne hin leckendem LO-Signal entsteht, und für niederfrequentes 1/f-Rauschen
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Antwort: C. Er braucht kein externes ZF-Filter und lässt sich leicht integrieren, ist aber anfällig für eine Gleichspannungsverschiebung (DC-Offset), die durch Selbstmischung von zur Antenne hin leckendem LO-Signal entsteht, und für niederfrequentes 1/f-Rauschen

Ein Direktmischempfänger (Zero-IF-Empfänger) stimmt den LO auf die Empfangsfrequenz ab und setzt mit zwei Mischern für Inphase (I) und Quadratur (Q) direkt ins Basisband um. Mit den beiden Zweigen I und Q lassen sich positive und negative Frequenzen unterscheiden; ein Spiegelsignal von einer anderen Frequenz kann daher nicht stören, und es ist kein ZF-Filter nötig. Das erleichtert die Integration auf einem einzigen CMOS-Chip, und der Empfänger ist in Transceivern für Mobiltelefone und andere Geräte weit verbreitet. Andererseits entsteht ein Gleichanteil (DC-Offset), wenn LO-Signal zur Antenne hin leckt (LO-Leckage) und sich mit sich selbst mischt; er lässt sich nur schwer vom Basisbandsignal unterscheiden. Da das umgesetzte Signal nahe bei Gleichspannung liegt, ist der Empfänger außerdem anfällig für das 1/f-Rauschen der Transistoren und für Abweichungen zwischen den Zweigen I und Q (IQ-Ungleichgewicht).

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