RF混频器基础教程
本节RF混合器教程涵盖以下子主题:
RF混频器教程使用射频混频器的上变频器设计基础知识供应商平衡混频器场效应晶体管和图像拒绝混频器
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使用,术语,射频混频器类型等。
射频混合器有3个端口RF, IF和LO。它有两个输入端口和一个输出端口。对于上变频,使用IF和LO作为输入端口,RF端口提供输出。下变频使用RF和LO作为输入端口,IF口提供输出。
实际上,它是一种非线性器件,用于将信号从一个频率移到频谱中的另一个点。它被认为是一种线性器件,因为它在进行频率平移时保持输入信号的特性不变。
图1中提到了射频混频器的光谱成分。如所示,它产生+/-m(Input1)+/-n(Input2),其中Input1和Input2是输入频率。M和n的取值范围为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、下转换模块。它将射频转换为较低的中频或基带,使射频接收机中的信号处理更容易。这种频率转换过程称为下转换。
它将较低的中频或基带频率转换为较高的中频或射频频率,从而在射频发射机部分提供高效的功率传输。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罗- f如果)。这被称为低侧LO系统。当LO频率高于RF频率时,图像频率将同时高于LO和RF。这里图像频率将存在于(f罗+ f如果)。这被称为高边LO系统。
在下变频混频器中,图像频率将与中频频率本身一起直接转换到中频位置。在上转换混频器中,图像频率将是不想要的边带,其振幅与想要的期望信号水平相同。这个图像频率需要在向上转换中被过滤掉。有专门设计的图像拒绝混频器,它的功能是去除这些图像频率。
射频混频器术语
让我们了解射频混合器的术语。这些术语是上述为rf电路设计选择混频器时使用的混频器规格。
频率范围:这些已为射频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:这是在混频器端口馈送的信号的功率级别。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。为获得最佳性能,LO功率电平应比RF功率高15- 20db。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)的功率水平。
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与输出功率电平之间的差值。例如,如果我们从中频转换到射频频率,
转换损耗(dB) =射频频率输出功率(dBm) -中频输入功率(dBm)
对于P射频= -10 dBm和P如果= -17 dBm
RF混频器的转换损耗= 7 dB
典型的转换损耗值在5到10 dB之间。
1 db压缩:我们知道,在混频器正常工作的情况下,无论输入功率如何,转换损耗都是恒定的。输入功率每增加1dB,输出功率相应增加1dB。但当输入功率过大时,1dB与1dB的关系就不存在了,输出随输入呈非线性变化。
它的定义是将转换损耗从理想值增加1dB所需要的输入功率。1 dB压缩点被认为是射频混频器线性度的衡量标准。在设计功率等级时,在射频电路线路上,输出功率应小于输出1dB压缩点的混频器器件要有一定的可观量。如果不注意这一点,就会使设备饱和。
隔离:这是从一个混合器端口泄漏到另一个端口的功率量的测量。理想的端口隔离是使用混频器平衡电路和在适当的地方使用混合结来获得的。通常会指定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端口会有一定程度的漏电。
隔离是根据输入功率信号和其他端口可用漏电功率的差异来测量的。例如,如果我们在LO口馈送输入信号,在RF口获得输出,则这两个端口之间的隔离(dB)表示为:
LO和RF端口之间的隔离=引脚罗撅嘴射频
端口之间的隔离是相互的,因此只能在一个方向上测量。端口1到端口2的隔离与端口2到端口1的隔离相同。三种类型的混合器隔离被指定为L-I隔离,L-R隔离和R-I隔离。
电压驻波比:如果混频器的驻波比是完美的,将有最小的反射。在射频电路设计中,VSWR是最不需要考虑的参数,但在混频器设备的三个端口上,VSWR被用作电路的匹配参数。
互调失真(TOI或Input and output IP3):请参考二阶和三阶截点而且钢铁洪流基础知识获取更多信息。
噪声图:输入信噪比与输出信噪比之比。它近似于混频器转换损耗的值。对于低功率应用,连接损耗和噪声值应较低。
图片被拒绝:对于I/Q混频器和图像拒绝混频器,该拒绝值在混频器数据表中指定。
射频混频器类型
如上所述,根据设备和配置的不同,有各种射频混合器类型。两种主要类型是无源(使用二极管)和有源(使用BJTs或fet)。此外,根据配置和使用的设备数量,有不同的类型。它们是不平衡的,单平衡的,双平衡的,三平衡的等等。
RF混频器类型页面涵盖了单平衡,双平衡和双双平衡混合器类型的差异。
本RF混频器教程对于了解RF混频器的基础知识非常有用,适用于初学者以及使用混频器进行微波收发电路设计的专家。
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