集成RF混頻器與無源混頻器方案的性能比較

　　將MAX9993的典型指標作為PCS和UMTS頻帶的典型參數(shù)：

　　Gsys=系統(tǒng)總增益=+8.5dB
　　NFsys=系統(tǒng)噪聲系數(shù)=9.5dB
　　IIP3sys=系統(tǒng)輸入三階截點=+23.5dBm
　　OIP3sys=系統(tǒng)輸出三階截點=+32dBm

　　所需中頻放大器增益

　　由下式確定中頻放大器的增益：

　　Gsys=8.5dB=G1+G2，由此解得G2，
　　G2=Gsys-G1=8.5dB-(-7.5dB)=16dB

　　所需中頻放大器噪聲系數(shù)

　　為了得到9.5dB的串聯(lián)噪聲系數(shù)，假定無源混頻器的噪聲系數(shù)等于7.5dB，使用通用的串聯(lián)噪聲系數(shù)方程可求得所要求的中頻放大器噪聲系數(shù)，其中，噪聲系數(shù)(以dB為單位)等于10×log(噪聲系數(shù))。

　　NFsys=9.5dB=10×log(系統(tǒng)噪聲系數(shù))
　　=10×log(Fsys)
　　=10×log(F1+(F2-1)/G1)

　　用下式求解NF2：

　　NF2=10×log((Fsys-F1)×G1+1)
　　=10×log((10^(9.5/10)-10^(7.5/10))×(10^(-7.5/10))+1)
　　=10×log((8.91-5.62)×0.18+1)
　　=10×log(1.59)
　　=2dB

　　所需中頻放大器三階截點

　　使用串聯(lián)輸入截點方程確定中頻放大器的輸入三階截。

　　IIP3sys(dBm)=+23.5dBm
　　=10×log(IIP3值)
　　=10×log(1/(1/10^(IIP31/10)+10^(G1/10)/10^(IIP32/10)))

　　求解以確定中頻放大電路所要求的三階截點：

　　IIP32(dBm)=10×log(10^(G1/10)×(1/(1/10^(IIP3sys/10)-1/10^(IIP31/10))))
　　=10×log(10^(-7.5/10)×(1/(1/10^(23.5/10)-1/10^(29/10))))
　　=17.5dBm

　　由可得到放大器的輸出三階截點如下：

　　OIP32(dBm)=OIP32+G2
　　=+17.5dBm+16dB
　　=+33.5dBm

　　串聯(lián)結果

　　圖3總結了等效的串聯(lián)參數(shù)：　　

 

　　由計算所得的中頻放大器參數(shù)可知，要找到一個具有16dB增益和2dB噪聲系數(shù)的中頻放大器非常困難，而且使用該分立方案不能達到MAX9993所具備的二階線性指標。另外，還至少需要一個或兩個外部本振放大器，以產生Mini-CircuitsHJK-19MH混頻器所要求的+13dBm本振驅動電平。

　　結論

　　設計接收機時，設計人員在選擇集成混頻器方案時會顧及到計算分立方案的等效串聯(lián)指標，而后將其與Maxim的集成混頻器比較。本文明確給出了集成混頻器方案與分立混頻器方案相比所具備的優(yōu)點。比較兩種方案時，必須考慮的重要參數(shù)包括：變頻增益、噪聲系數(shù)和線性度(主要是二階和三階)。本應用筆記也給出了計算串聯(lián)參數(shù)的正確方法。