关于射频混频器，那些你都相识吗？

在射频信号链中，超外差吸收机是使用当地孕育发生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变更为某个预先确定的频率的要领。

由滤波器、放大器、混频器等射频器件构成，此中混频器在低噪声放大器 (LNA )之后 , 直接处置惩罚 LNA 放大后的射频信号。为实现混频功效, 混频器还必要吸收来自压控振荡器的本振 (LO)信号 ,其电路完全事情在射反复段。

今日我们重要来讲一讲射频混频器。

（一）根本界说

射频混频器为一种将两个或更多个信号归并为一个或两个复合输出信号的三端口无源或有源器件，为外差通讯技能和超外差通讯技能的焦点器件。

双均衡混频器，24 GHz~38 GHz，中频范畴DC~8 GHz, 现场可调换2.92mm

射频混频器通常也被称为频率转换设置装备摆设，其目标是将输入信号的上变频或下变频。重要是将一种频率的RF功率转换成另一种频率的功率，从而使信息处置惩罚更简单且本钱更低。除天生新的频率信号外，同时连结初始信号的别的特性，以实现吸收或发送。

（二）事情道理

RF 混频器是一种三端口设置装备摆设。这三个端口通常表现为射频 (RF)、中频 (IF) 和当地振荡器 (LO)。RF 和 IF 端口是双向端口。

• RF 端口

用于输入待下变频的高频信号，大概输出上变频后的高频信号

• LO 端口

LO信号为最强的信号，其可通过打开或封闭切换混频器内的二极管将RF路径逆转成IF路径。

• IF 端口

IF端口用于将修饰后的RF信号变化为IF信号。

在现实射频混频器和应用，当地振荡器信号通常非常大，大概是一连的正弦波或方波。当地振荡器信号通常充任混频器的门，使混频器与本振信号连结同等。当 LO 电压将其打开时，射频混频器可以被视为打开，当当地振荡器信号将其封闭时，射频混频器可以被视为封闭。作用于射频端口上的输入信号，使两个信号可以或许混淆并提供所需的两个输出信号。

（三）底子范例

射频混频器有多种情势，依据差别情势可将它们举行差别分类：

（01）依据利用的设置装备摆设范例

• 无源混频器

通常利用二极管情势的无源元件作为射频电路中的开关元件。是以，它们不克不及体现出任何增益，但很多情势可以提供杰出的性能程度。

无源混频器重要利用肖特基二极管，由于它们的导通电压低。但假如它们要用于均衡或双均衡混频器，则必要利用巴伦/射频变压器。这会限定频率相应。

• 有源混频器

顾名思义，有源射频混频器包罗有源电子元件，如双极晶体管、FET 乃至真空管/热电子阀。这些范例的射频混频器可以或许提供增益并证明射频混频器的本领。

（02）是否均衡

• 非均衡混频器

非均衡射频混频器是将两个信号混淆在一路，输出由和差信号以及原始射频信号和当地振荡器信号孕育发生明显电平的混频器。在某些情形下，这大概不是题目，但在其他情形下，将这些作为混频历程的一部门去除的确会有所关心。

• 单均衡混频器

它是由一对单二极管混频器构成。

特点：本振功率较高，动态范畴较大，本振断绝较好，对RF的偶次产品有按捺作用

这种混频器在RF和IF审察对付LO端之间具有好的断绝度，以是对付IF滤波器的要求就低。因为加了一个二极管，故必要的LO功率就比单二极管混频器大，但它具有更大的事情范畴。这种混频器对付由RF偶次谐波孕育发生的交调失真具有较好的按捺。像单二极管混频器一样，因LO信号仅是单极性导通，以是单均衡混频器的事情比为50%。

• 双均衡混频器

双均衡混频器的典范电路，它由周密配对的 4×N（N＝1，2，3）个肖特基二极管和两个宽带传输线变压器构成，对付应用工程师而言，其具有的特性是电路外部三个端口。

在操纵中，双均衡混频用具有高程度的 LO-RF 断绝和 LO-IF 断绝，并提供公道程度的 RF-IF 断绝。与单二极管非均衡 RF 混频器相比，利用双均衡混频器可以将互调产品的程度低落多达 75%。

与单均衡混频器一样，双均衡混频器也可以利用晶体管或 FET 电路设计中的均衡操纵模式举行复制。当包罗在集成电路中时，这些电路通常利用双均衡混频器设置装备摆设，由于所需的附加电路可以归并到 OC 中，本钱增添可以纰漏不计。

• 三均衡混频器

为了进一步进步混频器性能，可以利用三均衡混频器。

三均衡混频器现实上是由两个双均衡混频器构成的，是以它偶然被称为双均衡混频器。它利用具有两个二极管电桥或四路二极管的电子元件，统共有八个毗连点。端口都有变压器，是以其本振、射频及中频带宽可达几个倍频程。

三均衡混频器提供的革新断绝提供了更高程度的杂散信号、互调失真按捺。

性能的进步必要抵消它们必要更高级另外 LO 驱动的究竟，固然，增添的庞大性和电子元件数目会导致本钱增添。

（四）应用

射频混频器可用于射频设计和开辟的全部范畴，用于在任何利用射频信号地区，从无线电吸收器和放射器到雷达体系的电路中。

这些混频器可以以多种差别的方法利用：

（01）频率转换

射频混频器最显着的应用是频率转换。该技能用于很多范畴，格外是在吸收器和放射器中，用于将信号频率从一个频段移动到另一个频段。使用两个输入频率孕育发生和频和差频的究竟，可以通过取和或差信号将输入的信号转变为另一个频率。它的第一个重要应用之一是超外差无线电吸收器。

三频均衡混频器，6 GHz~18 GHz，中频范畴 1.5 GHz~8 GHz, SMA

（02）相位比力

利用混频器可以检测两个信号之间的相位差。这种 RF 混频器应用可用于很多范畴，此中之一是在锁相环内。

射频混频器是射频电路设计的重要构建模块之一。重要功效是频率转换，用于很多差别的应用步伐，它是无线电通讯设置装备摆设技能的要害要素：既实用于放射机，也实用于吸收机。除此之外，混频器还可用作很多应用的相位检测器，包罗很多锁相表面和合成器射频设计。