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1、,混频器 概念、功能,三端口器件（单通道） 理想的混频器输出信号由两个输入信号的合频与差频组成 该器件能通过频率相乘达到变换频率的功能，上变频和下变频,下变频混频器原理图,混频器 混频器基本性能指标,线性度：通常用输入三阶互调点IIP3、输出三阶互调点OIP3、1dB增益压缩点这三个参数来衡量 变频损耗/增益：常用电压转换增益来表征 噪声系数(NF)：常用信噪比（SNR-Signal Noise Ratio）来定义：输出信噪比与输入信噪比的比值 隔离度 ：隔离度的定义是两个端口间信号的衰减度，单位是dB（ LO-RF的馈通会导致LNA、天线LO漏损、恶化IIP2性能；RF-LO馈通会导致RF路
2、径中的强干扰与本地振荡器影响；LO-IF和RF-IF馈通会影响中频输出。因为LO的幅度通常很大，于是LO-RF和LO-IF馈通被广泛关注） 阻抗匹配：输入和输出阻抗匹配通常用史密斯圆图来表示,电压转换增益：,噪声系数：,1dB增益压缩点示意图,混频器 有源混频器基本结构,单平衡 优点：宽带应用、较好的噪声抑制、反向配置使噪声在很大程度上抵消、本振与射频本振与中频有较好的相互隔离 缺点：射频信号与中频信号之间没有隔离。常常需要额外的在每个晶体管的输出匹配网络内部增加一个低通滤波器 双平衡（现在常用双平衡CMOS-Gilbert混频器） 优点：新增的二极管可以改善隔离度、增强对寄生模式的抑制。与单
3、平衡混频器不同的是，双平衡混频器可以消去本振信号和射频信号中的所有偶次谐波。信号通道是相互隔离的，输入输出变压器可实现射频信号与本振信号的均匀混频 缺点：需要相当大的本振功率、有较大的变频损耗（也即变频增益低）,单平衡MOS-Gilbert混频器,双平衡MOS-Gilbert混频器,混频器 有源混频器和无源混频器的比较,有源混频器在宽带性能方面表现优秀，无杂散动态范围却表现一般 无源混频器无杂散动态范围性能优秀，但是工作带宽却不如有源混频器 因此工程师必须折中考虑线性度、噪声和带宽三个性能指标，牺牲某个来成就另外的。而混频器制造商也在不断地改进混频器结构使三个指标尽可能地集中在一个器件上,几种
4、典型的混频器拓扑性能对比,混频器 一些提高混频器指标的技术,线性度：通过逐段逼近加大跨导的线性从而提高整个系统的线性度下限。源级退化技术提高混频器最大输入电压范围，实现增加线性度。用前馈差分对结构来做跨导级电路可以充分减小三阶互调失真，提高线性度 转换增益 ：输入端采用多组跨导并联提高跨导从而提高转换增益。采用高摆幅负载和有源负载技术提高负载进而提高转换增益,混频器 国内外研究热点,对于0.13微米尺寸CMOS工艺混频器设计 超宽带应用的混频器研制 极小功率极小尺寸的混频器的研究 可变转换增益混频器的研究 片上巴伦的深入应用 噪声抑制技术的研究 面向特殊应用的专用混频器的研制,混频器 几家器件（包括混频器）制造商,ADI产品ADL5811(单通道)和ADL5812（双通道）集成了一个宽带LO放大器，一个可编程RF巴伦，一个高线性度混频器内核，一个可编程的IF滤波器，为设计多频段、单板接收机提供了可能。实现了较好的高线性度、低噪声、宽带的结合。,
