為無線基站選擇高線性度混頻器

　　可以采用兩種配置實(shí)現(xiàn)有源混頻器：基于平衡(吉爾伯特單元)架構(gòu)設(shè)計(jì)的集成混頻器，或結(jié)合IF放大級的無源混頻器，提供增益而非損耗。由于集成混頻器具有放大能力，不需要額外的IF放大級補(bǔ)償插入損耗。

　　變換增益(或損耗)用對數(shù)表示，單位為dB，如式2所示，是頻率的函數(shù)，定義在混頻器的整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)。為了保證最佳接收性能，變換增益/損耗的變化應(yīng)該在規(guī)定頻率范圍內(nèi)盡可能小。

　　由于無線基站通常工作在溫度波動(dòng)的環(huán)境下，應(yīng)該給出整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)變換增益/損耗的規(guī)格，而且要求變化量盡可能小。由于正常工作條件下，較小的溫度變化范圍對設(shè)計(jì)裕量的要求也較小，而設(shè)計(jì)裕量對于系統(tǒng)規(guī)劃非常有用，因此，溫度范圍在設(shè)計(jì)中是非常重要的因素。

　　混頻器在大信號(hào)下的特性利用一個(gè)稱為“1dB壓縮點(diǎn)”(該指標(biāo)也稱為壓縮點(diǎn)(IP1dB))的混頻器參數(shù)以及2階、3階交調(diào)截點(diǎn)(IP2和IP3)表示。根據(jù)下式所示線性表達(dá)式，IP1dB壓縮點(diǎn)用于預(yù)測混頻器增益降低1dB時(shí)對應(yīng)的輸入功率：

　　當(dāng)兩個(gè)頻率幾乎相同的大信號(hào)作用到混頻器的輸入時(shí)，混頻器應(yīng)該也能夠轉(zhuǎn)換微弱信號(hào)。該性能通常用3階交調(diào)截點(diǎn)(IP3)表示，該參數(shù)與噪聲系數(shù)一起表示混頻器的動(dòng)態(tài)范圍。IP3較大說明混頻器的線性度較高。混頻器數(shù)據(jù)手冊還應(yīng)提供混頻器的輸入、輸出交調(diào)截點(diǎn)，利用式(4)，可以根據(jù)IIP3(輸入交調(diào)截點(diǎn))計(jì)算OIP3(輸出交調(diào)截點(diǎn))，反之亦然：

　　式中，OIP3是混頻器的輸出交調(diào)截點(diǎn)，IIP3是輸入交調(diào)截點(diǎn)，G為變換損耗或增益。由此，對于無源混頻器，混頻器的變換損耗降低了OIP3。為了達(dá)到接收機(jī)要求的總體噪聲系數(shù)，應(yīng)該在RF或IF增益級對插入損耗進(jìn)行補(bǔ)償(噪聲系數(shù)是在設(shè)計(jì)接收機(jī)時(shí)必須考慮的另一參數(shù))。

　　無源混頻器與有源混頻器

　　無源混頻器的主要優(yōu)勢在于它們也可以用作上變頻器。換句話說，其輸入信號(hào)可以轉(zhuǎn)換到更高頻率。上變頻器通常用于發(fā)射鏈路，它將IF信號(hào)變換到最終的發(fā)射頻率。因?yàn)闊o源混頻器既可用于發(fā)射鏈路，亦可用于接收鏈路，只需訂購一款器件或保留一款器件的庫存。

　　“直接下變頻接收機(jī)”將輸入信號(hào)直接下變頻至基帶，無需IF信號(hào)。對于這種接收機(jī)，混頻器的數(shù)據(jù)手冊應(yīng)該規(guī)定另一重要參數(shù)，即端口間隔離度。該參數(shù)用于衡量LO信號(hào)和混頻器輸入信號(hào)之間的隔離度。如果端口間隔離度不足，LO將與其自身信號(hào)混頻，從而在混頻器輸出產(chǎn)生一個(gè)直流失調(diào)，進(jìn)而降低接收機(jī)性能。

　　由于混頻器對頻率進(jìn)行變換，它將產(chǎn)生新的頻率分量(稱為混頻器雜散分量)。應(yīng)該對雜散分量進(jìn)行全面分析，特別是(2RF-2LO)、(3RF-3LO)和更高階頻譜分量，它們與IF頻率相吻合，直接影響接收機(jī)性能。這種現(xiàn)象通常在混頻器數(shù)據(jù)手冊中用2×2和3×3指標(biāo)表示。

　　除這些參數(shù)外，還必須考慮集成度。將混頻器內(nèi)核與LO放大器、非平衡變壓器和LO開關(guān)集成在一起對于一些應(yīng)用非常有益。