浅谈射频混频器

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。超外差道理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。这种要领是为了顺应长途通讯对高频率、弱信号吸收的必要，在外差道理的底子上进展而来的。这种吸收方法的性能优于高频(直接)放大式吸收，以是至今仍遍及应用于长途信号的吸收，而且已推广应用到丈量技能等方面。

而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。今日我们就简洁相识一下射频混频器。

(一）界说和范例

射频混频器是一种三端口电子电路，可以将两个或多个信号组合成一个或两个复合输出信号，分为开关混频器或非线性混频器，很多混频器都是采纳的这两种设置装备摆设。利用二极管的混频器为无源混频器，会孕育发生转换消耗。利用晶体管等有源器件的混频器大概具有转换增益。混频器存在多种电路拓扑，简洁的电路拓扑和利用单一二极管一样简洁，庞大的电路拓扑可以用于进步性能。

双均衡混频器

开关混频器包罗应用遍及和可靠性强的单均衡和双均衡混频器，非线性混频器则可提供更高频率的输出。单端混频器通常基于单一肖特基二极管或晶体管。均衡混频器通常包罗两个或以上的肖特基二极管或一个肖特基四极管。均衡混频用具有均衡设置装备摆设，是以与单端混频器相比在三阶互调失真性能方面更具有上风。依据应用的必要，当代盛行混频器的设计采纳了肖特基二极管、GaAs FET和CMOS晶体管。FET和CMOS混频器通常用于高音量应用。

（二）根本操纵

从观点上讲，混频器上的三个端口为射频（RF）端口、当地振荡器端口（LO）和中频端口（IF）。

射频（RF）端口用于施加高频信号以使实在现下变频，大概用于在上变频器中输出高频信号。

当地振荡器（LO）端口用于接通电源。LO信号是最强的信号，可通过打开或封闭切换混频器内的二极管将射频路径逆转成IF路径。

中频（IF）端口用于将经修改的射频信号通过过滤变化为IF信号。

三均衡混频器

当混频器在其线性范畴内运行时，IF输出功率的增添量与射频输入功率的增添量相对应。在线性范畴之外，会产生转换压缩。1-dB压缩点是转换增益比混频器线性地区中的转换增益低1dB的点。耦合到混频器中的LO功率可影响性能。给定混频器的LO功率不敷将使转换增益和噪声系数低落，从而导致体系敏锐度低落。转换增益系数依据特定的LO驱动电平指定，其界说为数字单边带（SSB）IF输出功率与数字射频输入功率之比，当IF输出功率大于射频输入功率时，该系数为正，表现变频增益。相反，当该系数为负时，将孕育发生转换消耗。

波导变频器混频器

（三）体系要求和链路预算

当思量在给定体系中利用哪些混频器时，射频/微波信号处置惩罚组件的性能数据和规格将划定可用于混频器的增益、噪声、频率和线性参数的链路预算限定。很多体系级设计软件和设计精良的体系级电子表格阐发都将包罗体系中每个要害性能参数的链路预算和最坏情形下的性能要求。在任何射频体系设计中，链路预算盘算都是必不行少的步调。在链路预算的盘算中，可以对增益和消耗举行打算，以便变动体系，餍足其运行要求或使其到达最佳性能。一个简洁的吸收功率链路预算公式雷同如下：吸收功率（dB）=传输功率（dB）+增益（dB）-消耗（dB），此中，增益和消耗是信号链中全部组件的重量。