混频器杂散分析

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1、确定总体半中频杂散指标和为LTE接收机选择RF混频器发布时间：2012-8-710:20发布者：eechina作者：Maxim公司DanTcrlcp本文介绍如何满足高性能星站(BTS)接收机对半中频杂散指标的耍求。为达到这一目标，工程师必须理解混频器的IP2与二阶响应Z间的关系，然后选样满足系统级联要求的RF混频器。混频器数摇于•册以二阶交调点(IP2)或2x2杂散抑制指标的形式表示二阶响应性能。本文通过介绍这两个参数之间的关系，说明接收机设计以及如何确定总体半中频杂散指标。以MAX19997A的IP2与2x2关系为例，这是一款用于E-UT

2、RALTE接收机的有源混频器。混频器谐波在超外艦接收机电路中,混频器将高频RF信号转换到较低屮频(IF),该过程称为下变频。混频器中，如果输出频率为射频输入频率减公木振(LO)输入频率.称为低边注入(LO频率低于RF频率)：如果输岀频率为LO频率减去RF频率，则称为高边注入。下变频过程可山下式表示：HF=fRF-n,O=•fRF+fLO式中.ilF为混频器输出端口的中频:fRF为加至混频器RF端口的RF信号；fLO为加至混频器L0端口的LO信号。理想情况下.混频器的输出信号幅值和相位与其输入信号的幅值和相位成比例.与LO信号无关。在这一假设

3、前提下，混频器邮值响应与RF输入信号成线性关系，也与L0信号幅值无关。然而，山于混频器的菲线性待性，将产生所不希望的混频产物，称为杂散响应。杂散响应是由混频器RF瑞口输入的干扰或噪声信号引起的，在IF频率产生响应。到达RF输入端口的干扰信号可能没有在所规定的RF带宽内，但也会适成麻烦。这类信号通常具有足够高的功率.混频Z前的RF滤波器不能对其实就足够衰减，使其引起额外的杂散响应，直接彩响到所要求的IF信号，混频原理可表示为：flF=mfRF-nfLO=・mfRF+nfLO注意，m和n为RF和L()频率的整数次谐波，通过混频产生格中杂散产物组

4、合。通常情况下，这些杂散分量的幅值随m或n的増大而减小。已知相应的RF输入频率范邯I，谨慎规划频率，选择适当的IF及柑应的L0频率。仔细规划频率非常塑要，因为它有助于减少混频后落入有效信号频带的干扰，这些千扰源会宜接影响接收器性能。対于宽帶系统.频率规划时避免杂散混频产物更加困难.需耍利用谑波器抑制那些可能落入IF频带的带外(OOB)RF信号。混频器Z后的【F谑波器的选择性限定在只允许通过有效信号频率，由此在信号进入最终检测器Z前(混频器Z后)对杂散响应进行袞减。IF滤波器不会衰减IF带内的杂散响应。许名类型的平衡混频器将抑制m或n为偶数的

5、杂散成分。理想的戏平衡混频器抑制m或n(或两者)为偶数的所有谐波分嵐。双平衡混频器中的IF、RF和LO端口彼此隔离,使L0泄漏降至最小,并提供固有的RF至IF隔离。双平衡混频器设计能够提供最佳的线性特性,降低每个端口的滤波器哀减耍求。半中频杂散频率分布2阶朵散响应（被称作半中频,1/2IF）是一种非常棘手的特殊朵散信号。混频器中，当m=2,n=-2时称为低边L0注入；m=-2,n=2时，称为高边L（）注入（图I）。对于高边注入，产生半中频杂散响应的输入频率比所要求的RF信号频率高HF/2O例如，所耍求的RF中心频率为2510MHz（E-UT

6、RA上行链路信道号39790）。该RF频率与2860MHzLO频率混频后，产生IF频率为350MHzo本例中，2685MHz为不希望出现的信号（或阻塞信号），产生350MHz的半中频杂散分量。对于低边注入，产生半中频杂散的输入频率比所要求的LO频率离HF/2oii“伽・f；・350呎«辂■几叭“心26却吃"■沁呎图I：E-UTRA高边LO注入示例，显示了所要求的fRF.fLO、fIF和不希望出现的fHALF-IF频率分布。假设:•fRF中心频率=2510MHz•fLO-2860MHz•flF=fLO-1RF=2860MHz・2510MHz=

7、350MHz计算造成杂散响应的阻塞频率:fiIALF-IF-fRF-flF/2=2685MHz检査算法以验证半中频阻塞或杂散频率:2xfLO-2xniALF-IF-2x(fRF卜fIF)-2x(fRFiflF/2)-21RF卜20F-2fRF・OF-OF这造成半中频杂散频率产生不希望的IF杂散信号：2x2860MHz・2x2685MHz=350MHz接收器的IP2如果器件数据手刖没有直接给ill2x2杂散响应的抑制度，则可从混频器的IP2指标推导。假设：只有RF和L0的基波分邑施加在混频器端口，谐波失真仅111混频器自身产生。RF通路的镜频

8、抑制滤波器会在混频器就端抑制任何不希望出现的RF放人器谐波;L0通路的噪声滤波器对L0注入产生的谐波进行抑制。强输入信号无论是在器件或系统的输入或输出端都会产生失真或交调产物，这