​启闳半导体科技(江苏)有限公司QiHong Semicon TECHNOLOGY (JIANGSU) CO.,LTD

电子邮箱  
密码      忘记密码?
  注册
射频集成电路设计—混频器设计
来源:整理综合自《集成电路产业全书》 | 作者:Belle | 发布时间: 2022-06-30 | 131 次浏览 | 分享到:

无线通信的信道带宽通常很窄( 如GSM系统,一个信道带宽只有200kHz),接收机通常先将信号从射频频段转换到较低的频段上,再进行信道滤波。完成频段转换的电路就是混频器(Mixer)。一个无线通信收发系统通常包括接收机中的下混频器,以及发射机中的上混频器。


混频器的主要性能参数如下。

(1)噪声:与接收机或发射机的体系结构有关,对于低中频接收机,混频器噪声称为单边带噪声;对于零中频接收机,混频器噪声称为双边带噪声。理想情况下,单边带噪声比双边带噪声高3dB。

(2)线性度:常用三阶交调点(IP3) 和二阶交调点(IP2) 来衡量。低噪声放大器的增益对混频器的噪声和线性度有较大影响。

(3)增益:中频输出电压的有效值与射频输人电压的有效值之比,即转换电压比,又称转换增益。具有一定增益的混频器,在接收通道中有助于抑制后级电路的噪声,在发射通道中可以减轻功率放大器的设计压力。


目前,混频器主要分为无源和有源两种结构。

(1)无源混频器:场效应管没有放大作用,仅作为开关管。电压型过零无源混频器的增益约为-4dB,非过零无源混频器的增益约为1. 48dB。与电压型相比,电流型无源混频器具有更好的噪声和线性度性能。

(2)有源混频器:通过一级共源场效应管将射频电压转换成电流: 本地时钟信号控制开关管轮流输出电流;降频后的中频/基频电流通过负载转换成电压信号。相比无源混频器,有源混频器具有更高的增益。同时,由于寄生电容效应,设计中需要重视混频器各个端口之间的馈通效应,增强隔离性能。