射频混频器
射频混频器,也被称为混频器,是一种非线性半导体设备,它执行两个射频信号的模拟乘法并输出最终产物。射频混频器的主要目的是在接收器和发射器电路中将信号从一个频率转换为另一个频率。将接收或被发送的射频信号乘以本机振荡器 (LO) 参考频率。接收器将输入接收到的更高频率的输入,并将之转换为被称为中频 (IF) 的更低频率的信号或在一个直接转换的接收器中转换为 0Hz(基频带)信号。发送器则以相反的方式使用混频器,它通过乘以中频信号,得到发送的频率。
在理想情况下,两个调制载波 (f1 x f2) 乘以混频,产生的一个信号具有两个重叠的调制载波,且具有和 (f1 + f2) 差 (|f1 - f2|) 频率。这些被称之为外差或上下边带镜像频率。实际上,混频器具有非理想的转换功能特点,且产生称为“杂散”的其他混频产物。杂散包括各种级别的所有谐波混频产物,称之为互调产物。在理想情况下,仅需要一种产物——上或下边带。混频器拓扑结构的优化可减少杂散,并提供一种称为单边带 (SSB) 或镜像抑制 (IR) 混频器的单边带。抑制一个边带可降低接收器或发送器的滤波要求。
就其对称性而言,混频器最有可能构建为平衡结构。这具有内部隔离、互调取消、共模信号抑制以及提高转换效率的优势。为了将输入与输出进行隔离,可使用 180o合成器将 3 端口混频器转换为 4 端口设备。4 端口设备同样可 180o异相分解输出信号。结合两个单平衡混频器时,可构成一个双平衡混合器。如此配置该拓扑结构时,中频端口可取消 75% 的杂散。其他更多复杂的平衡混频器组合也有可能。IQ 混频器其是射频混频器的一种,它有两个混频器电路且 LO 参考信号的相位可 90 o(四分之一)移动。通过 90o 移动一个混频器的输出相位并添加或减去另一个混频器的输出,镜像由于三角关系得以取消/抑制。这称为哈特莱镜像抑制混频器,具有降低滤波要求的优势。
射频混频器提供许多技术,如简单的二极管环、吉尔伯特单元等,这些构成复杂共源共栅拓扑结构中的双极或场效应晶体管 (FET)。它们具有集成式锁相环 (PLL) 和电压控制震荡器 (VCO) 元件,可包括放大器电路。射频混频器的重要特征包括变频损耗、隔离、1 分贝压缩点、互调失真 (IMD) 特征和噪声系数。变频损耗是输入射频功率和输出中频功率级别之间的功率差。端口之间的隔离可减少信号流进错误端口造成的杂散。1 分贝压缩点是混频器的线性测量值,要求输入功率量的变频损耗降低 1 分贝。IMD 是谐波混频条件造成的混频产物,而这种混频条件归因于非理想混频器的特点。这些被称为单频 IMD 条件。噪声系数是混频器造成的信噪比 (SNR) 退化,且与混频器的变频损耗紧密相关。
214
总产品数量










