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的環(huán)境下,應該給出整個工作溫度范圍內(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計裕量的要求也較小,而設計裕量對于系統(tǒng)規(guī)劃非常有用,因此,溫度范圍在設計中是非常重要的因素。
混頻器在大信號下的特性利用一個稱為“1dBE,縮點”(該指標也稱為壓縮點(IPldB])的混頻器參數(shù)以及2階、3階交調(diào)截點(IP:和IP3)表示。根據(jù)下式所示線性表達式,IPldB壓縮點用于預測混頻器增益降低1dB時對應的輸入功率:

P0uT=Gxp
(3)
當兩個頻率幾乎相同的大信號作用到混頻器的輸入時、混頻器應該也能夠轉(zhuǎn)換微弱信號。該性能通常用3階交調(diào)截點(IP3)表示,該參數(shù)與噪聲系數(shù)一起表示混頻器的動態(tài)范圍。IPa較大說明混頻器的線性度較高。混頻器數(shù)據(jù)手冊還應提供混頻器的輸入、輸出交調(diào)截點,利用式(4),可以根據(jù)IIP3(輸入交調(diào)截點)計算OIP3(輸出交調(diào)截點),反之亦然:
OIP=IIPj十G(4)式中,OIP3是混頻器的輸出交調(diào)截點,IIP3是輸入交調(diào)截點,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oIPz。為了達到接收機要求的總體噪聲系數(shù),應該在RF或IF增益級對插入損耗進行補償(噪聲系數(shù)是在設計接收機時必須考慮的男一參數(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信號變換到最終的發(fā)射頻率。因為無源混頻器既可用于發(fā)射鏈略,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”將輸入信號直接下變頻至基帶,無需IF信號。對于這種接收機,混頻器的數(shù)據(jù)手冊應該規(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信號和混頻器輸入信號之間的隔離度。如果端口間隔離度不足,LO將與其自身信號混頻,從而在混頻器輸出產(chǎn)生一個直流失調(diào),進而降低接收機性能。
由于混頻器對頻率進行變換,它將產(chǎn)生新的頻率分量(稱為混頻器雜散分量)。應該對雜散分量進行全面分析,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開關集成在一起對于一些應用非常有益。
通用PCB接收機布板提高設計靈活性
目前,針對不同頻率范圍采用同一電路板布局可有效減輕開發(fā)工作的負荷。只需改動少數(shù)關鍵元件,即可將900MHz GSM接收機系統(tǒng)設計用于1800MHz GSM系統(tǒng)。
引腳兼容的混頻器系列產(chǎn)品非常適合采用同一通用PCB布局支持多頻段無線架構(gòu)的應用。最終目標是開發(fā)一個電路布局用于多種標準的無線基站,支持GSM、UMTS、WiMAX和LTE應用。
例如,接收鏈路中,類似于MAX2029的無源混頻器可以對接收信。