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射频混频器基础教程


本节RF混频器教程涵盖以下子主题:
射频混频器教程利用射频混频器设计射频上变频器基础知识供应商平衡混频器FET和图像抑制混频器


本页RF教程部分涵盖射频混频器教程它涵盖了射频混频器的基础知识,它在射频电路设计中的应用,术语,射频混频器类型等。

射频混频器有3个端口RF, IF和LO。它有两个输入端口和一个输出端口。对于Up频率转换,使用中频和LO作为输入端口,输出将在RF端口可用。对于下变频,RF和LO作为输入端口,输出将在中频端口可用。

实际上,它是一个非线性装置,用于将信号从一个频率转移到频谱中的另一个点。它被认为是线性器件,因为它在进行频率转换时保持输入信号的特性不变。

射频混频器频谱成分

射频混频器的频谱组成如图1所示。如图所示,它产生+/-m(Input1)+/-n(Input2),其中Input1和Input2是输入频率。M和n的取值范围是0,1,2,3,…等等......图1提到了输入的三次谐波。

射频混频器器件用于射频收发器的上变频和下变频模块。它将射频转换为较低的中频频率或基带,使射频接收器中的信号处理更容易。这种频率转换过程被称为下变频。

使用射频混频器进行上下转换

它将较低的中频频率或基带频率转换为较高的中频或射频频率,以在射频发射机部分提供有效的功率传输。这种频率转换过程称为上转换。

如果LO频率低于RF频率,则图像频率将低于LO。这里图像频率将存在于(f)- f如果)的频谱。这被称为低侧LO系统。当LO频率高于RF频率时,则图像频率将同时高于LO和RF。这里图像频率将存在于(f)+ f如果)的频谱。这被称为高侧LO系统。

在下变频混频器中,图像频率将与中频本身一起直接转换到中频位置。在上转换混频器中,图像频率将是不需要的边带,其幅度与所需信号的水平相同。该图像频率需要在上转换中滤除。有专门设计的图像抑制混频器,它的功能是去除这些图像频率。

射频混频器术语

让我们了解射频混频器术语。这些术语是在如上所述选择射频电路设计的混频器时使用的混频器规格。

频率范围:这些已经为RF混频器设备的所有端口指定。它包括RF, LO和IF端口。这是混合器的设计范围,以提供所需的最佳性能。

功率级:这是要在混频器端口输入的信号的功率电平。通常指定LO功率电平。这是在射频电路设计中使用混频器的经验法则的一部分。本端功率水平应比射频功率高15-20 dB,以获得最佳性能。这有助于我们确定与LO输入端口相比其他输入端口(RF或IF)的功率电平。

转换损失:输出信号与输入信号之比。换句话说,转换损耗是输入射频功率和输出功率电平之间的差值。例如,如果我们将中频转换为射频频率,那么,
转换损耗(dB) =射频输出功率(dBm) -中频输入功率(dBm)
对于P射频= -10 dBm和P如果= - 17dbm
射频混频器转换损耗= 7 dB
转换损耗的典型值在5到10db之间。

1 db压缩我们知道,在混频器正常工作的情况下,无论输入功率大小,转换损耗都是恒定的。输入功率每增加1dB,输出功率也相应增加1dB。但是当输入功率过大时,1dB到1dB的关系就不存在了,输出与输入呈非线性关系。

它被定义为使转换损耗从理想值增加1dB所需的输入功率。1db压缩点被认为是衡量射频混频器线性度的一个指标。在设计射频电路线路中的功率电平时,输出功率应小于混频器器件的输出1dB压缩点到一定的相当数量。如果不注意这一点,就会导致设备饱和。

隔离它是衡量从一个混频器端口泄漏到另一个混频器端口的功率。使用混频器平衡电路和在适当的地方使用混合连接来实现所需的端口隔离。通常指定LO/RF或LO到RF隔离。典型的隔离值在15-25dB之间。

实际上,在LO, RF和IF端口会存在一定数量的功率泄漏。

隔离是通过输入功率信号和其他端口可用漏功率的差值来测量的。例如,我们在LO端口输入信号,在RF端口获得输出,则这两个端口之间的隔离度(dB)表示为:
LO与RF端口隔离= Pin撅嘴射频
端口之间的隔离是相互的,因此只能在一个方向上测量。从端口1到端口2的混合器隔离与从端口2到端口1的隔离相同。三种类型的混频器隔离被指定为L-I隔离、L-R隔离和R-I隔离。

电压驻波比:如果混频器VSWR是完美的,将有最小的反射。虽然驻波比在射频电路设计中是最不受关注的,但它被用作混频器器件三个端口电路的匹配参数。

互调失真(TOI或输入输出IP3):请参考二阶和三阶截距点钢铁洪流基础知识了解更多信息。

噪声图:输入信噪比与输出信噪比之比。它由混合器转换损耗值近似表示。对于低功率应用,转换损耗和噪声系数应具有较低的值。

图片被拒绝对于I/Q混频器和图像抑制混频器,此抑制值在混频器数据表中指定。

射频混频器类型

如前所述,根据设备和配置,有各种RF混频器类型。两种主要类型是无源(使用二极管)和有源(使用bjt或fet)。此外,根据配置和使用的设备数量,有不同的类型。它们有不平衡的、单平衡的、双平衡的、三平衡的等等。

射频混频器类型页,其中包括单平衡,双平衡和双双平衡混合器类型的区别。

这个射频混频器教程是非常有用的了解射频混频器的基础知识,为初学者以及专家使用混频器微波收发器电路设计。

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