第四章鏡頻抑制和諧波混頻器

單平衡混頻器混頻性能頻譜變頻效率隔離度噪聲性能1混頻性能頻譜變頻效率隔離度噪聲性能290度型和180型單平衡混頻器性能比較90度型端口匹配好，隔離度不好180度型隔離度好，端口匹配不好3雙平衡混頻器混頻性能頻譜變頻效率隔離度噪聲性能4單平衡混頻器實(shí)例180度型5RFIFI1I2LO6m+n只能為奇數(shù)7RFLOIF?1GHz8GHz二次諧波混頻RF:15GHzRF:31GHz四次諧波混頻。。。偶次諧波混頻

17GHz

33GHz§4.4諧波混頻器

8偶次諧波混頻性能1.頻譜：相比單端混頻器，頻譜更干凈2.隔離度3.變頻效率4.噪聲特性鏡頻噪聲本振噪聲優(yōu)點(diǎn)：可以用低的LO信號接收高的RF信號，在毫米波接收機(jī)中廣泛采用。9RFIFI1I2LO如何實(shí)現(xiàn)奇次諧波混頻？10m+n只能為偶數(shù)11RFLOIF?1GHz8GHz基波混頻RF:7GHzRF:23GHz三次諧波混頻。。。奇次諧波混頻

9GHz25GHz12奇次諧波混頻性能1.頻譜：相比單端混頻器，頻譜更干凈2.隔離度3.變頻效率4.噪聲特性鏡頻噪聲本振噪聲優(yōu)點(diǎn)：可以用低的LO信號接收高的RF信號，在毫米波接收機(jī)中廣泛采用。13Ka頻段4次諧波混頻器中頻濾波器RF:35GHzLO:9GHz14一、什么是鏡頻對于一個給定的本振信號ωLO，有兩個不同的射頻信號ωLO+ωIF和ωLO－ωIF可以產(chǎn)生相同的中頻信號ωIF。其中一個是我們所期望的射頻信號，而另一個就是我們所說的鏡頻。ωLOωLO－ωIFωLO+ωIF§4.5鏡頻抑制混頻器

15二、鏡頻抑制的重要性

√抑制鏡頻噪聲單邊帶系統(tǒng)如不抑制鏡頻噪聲,整個混頻器噪聲系數(shù)會增大3dB。

對接收來說，若接收下邊帶，則鏡頻處噪聲會產(chǎn)生中頻噪聲，同樣在接收上邊帶時也會出現(xiàn)這種情況。

√抑制鏡頻干擾對接收來說，若接收下邊帶，則鏡頻處的干擾會進(jìn)入到中頻中，同樣在接收上邊帶時也會出現(xiàn)這種情況。

16三、鏡頻抑制的主要方法√采用鏡頻抑制濾波器我們可以利用濾波器將信號與鏡頻分開，但在某些應(yīng)用領(lǐng)域，這兩個信號頻率靠得很近，利用濾波器實(shí)現(xiàn)起來很困難。本振鏡頻信號濾波特性17√鏡頻抑制混頻器

優(yōu)點(diǎn)：

1.對鏡頻抑制是自動的。

2.便于集成，如SOC中。18四、鏡頻抑制混頻器電路結(jié)構(gòu)

在鏡頻抑制混頻器電路中，我們將利用電橋使射頻信號和鏡頻產(chǎn)生不同的相移從而分離他們。1，2為兩相同的混頻單元，通常是單平衡或雙平衡混頻器。19鏡頻信號本振

假定為低本振情況信號電壓：寫成也可，在這只關(guān)心相對相位鏡頻電壓：本振電壓：中頻:ωIF=ωRF-ωLO=

ωLO-ωRF▲鏡頻抑制混頻器工作原理20非線性電阻v-i特性如下21對信號:信號在混頻器1中混頻只考查中頻，m=1，n=1

中頻電流：

22信號在混頻器2中混頻只考查中頻，m=1，n=1

中頻電流：

23A端合成：B端合成：混頻器１中頻信號混頻器1中頻信號移相90o混頻器2中頻信號兩者相位差180o，相互抵消，無輸出信號。混頻器2中頻信號移相90o因兩者相位相同，同相相加，輸出為24對鏡頻鏡頻在混頻器1中混頻只考查中頻，m=1，n=1

中頻電流：

25鏡頻在混頻器2中混頻只考查中頻，m=1，n=1

中頻電流：

26A端合成：?；祛l器1中頻信號移相90o混頻器2中頻信號兩者相位相同，同相相加，輸出為27混頻器１中頻信號混頻器2中頻信號移相90o因兩者相位相位差180o，相互抵消，無輸出信號,可見鏡頻產(chǎn)生的中頻噪聲對B端沒有影響。B端合成：28RF產(chǎn)生的中頻信號鏡頻產(chǎn)生的中頻信號在A端口接一匹配負(fù)載，將該端口的中頻噪聲吸收掉，即實(shí)現(xiàn)鏡頻抑制。29說明：以上結(jié)論均在器件理想狀態(tài)下而得到，實(shí)際中會有誤差。在電路結(jié)構(gòu)中要求有的同向功分器（信號端），同幅相移功分器（本振端），90o電橋等許多理想因素。實(shí)際中,以上無源元件都不可能是絕對理想的,會有相位和幅度不平衡,因此在輸出端口會有鏡頻產(chǎn)生的干擾信號輸出。我們定義鏡頻抑制度的概念來表征電路對鏡頻的抑制程度。30鏡頻抑制度:在輸入等功率的RF信號和鏡頻信號時（VRF＝Vi）,中頻端口處獲得的中頻信號功率和鏡頻產(chǎn)生的干擾信號功率之比。要