混频器基础介绍课件.ppt
混频器特性浅析及选型,索引,概述-3混频器分类-7以乘法器件划分以乘法器件拓扑结构划分混频器IPmn的案例分享混频器指标解析及选型-10指标解析混频器选型案例讨论器件厂商的选型考虑,为什么需要用混频器，混频器是干什么的？,概述,我们需要把语音信息调制到载波频率进行收发无线通信,是因为避免占用频带的重叠；通信设备收发天线的长度限制（天线长度应与射频波长成正比）；通信电路中走线和IC大小与射频频率的反比关系。 接收机中，我们需要利用混频器，将载波频率降下来，便于后续电路选频，解调出有用信号来。混频器:通常是一种利用器件的频域乘法特性来实现频谱搬移的功能模块;接收机中， 混频器一般为下变频混频，用以实现射频信号的中频化;我们需重点关注接收系统对混频器的线性，差损，RF,LO，IF三端口的隔离等要求。,滤除公式中的较高频率，则得到选出的中频IF信号Freq（RF-LO),超外差式2次变频数字中频方案：RF频段，中频频段，多级滤波器提高接收机选频能力；不同频段进行增益放大保证系统稳定；（单一频段增益不宜超50dB）固定中频的A/D变化，较低的数字解调难度； 相比零中频等较简单的电路结构，此电路在混频器后有较多的选频放大，必须在前级配置较高的增益来降低系统噪声系数，同时，此电路有较强的镜频等干扰，这两点使我们必须选择IIP3点更高，杂散抑制更好的混频器,F,F-f,F+f,Lo=F+IF,IF,IF-f,IF+f,FM调制与4FSK调制的信号频谱不是关于中心频率对称的，信号的倒相将改变信号频谱分布，可能会造成信号调解出错,VHF的一本振为高本振，大家是否都遇到过因信号倒相而数字灵敏度测不出的情况？是不是一定要通过软件改相位解决？,注意高本振情况下的频谱倒相问题,索引,概述-3混频器分类-7以乘法器件划分以乘法器件拓扑结构划分混频器IPmn的案例分享混频器指标解析及选型-10指标解析混频器选型案例讨论器件厂商的选型考虑,混频器分类,以乘法器件划分,二极管混频,FET混频,需求决定配置！手台，车台，中继台 对号入座！,以乘法器件拓扑结构划分,单管混频，单，双，三平衡式-拓扑复杂度的增加，是以对称结构抵消共模信号，影响的是RF，LO，IF三端口的口间隔离及谐波抑制，这两者会影响到你的杂散，灵敏度，互调，EMI,EMC。,单平衡,双平衡,三平衡,交调截止点IPmn性能对比,一般使用频率越高的混频器，会采用越多的级数,关于混频器IPmn的案例,中转台RD980 U3的杂散AB34问题起因 RD980要求杂散CE 85dB以上，而此类型杂散在330-400MHZ频段最差为78dB问题分析1.根据杂散点计算公式：Freq AB34(1)=4RF/3-5IF/3,由RF频率范围330400MHZ,IF=73.35MHZ,则得到，在360MHZ附近，此杂散点靠近RF，在接收前端带通上不受抑制；2.测试此类杂散点距离360MHZ较远,带通有抑制的点，发现杂散抗扰性没有相应改善，证明优化RF谐波效果甚微;3.增加本振放大端的谐波抑制，杂散没有改善，由此推断此杂散是RF与LO的基波直接在乘法器件中混频得到；4.尝试在混频器前增加LC匹配，从而改变混频器IPmn，测试发现新参数下，AB34最差82dB，但其他杂散抗扰性变差严重；,问题结论： 1.频率接近RF的杂散主要考验非线性器件IPmn，因输入到混频器的信号大于LNA，变容二极管，混频器一般较易成为瓶颈，如接收系统杂散指标要求较高，需做重点评估； 2.从多部工具书以及测试经验来看，混频器输入输出端严格的50欧匹配是保证频段内性能一致的必要条件。,关于混频器IPmn的案例,U3频段的AB34(1)杂散在366.75MHZ频段与RF同频，这是否还算作杂散？ 为避免与邻道，互调等指标重合，杂散一般规定为100KHZ以外的干扰信号，而FCC,CE标准更有杂散点与RF频点频距的规定，一般不小于10MHZ,相关资料请后续自行查阅。,索引,概述-3混频器分类-7以乘法器件划分以乘法器件拓扑结构划分混频器IPmn的案例分享混频器指标解析及选型-12指标解析混频器选型案例讨论器件厂商的选型考虑,混频器指标解析及选型,选型一款混频器，首先要对应到相应频段去评估指标，根据IP3与LO幅度的组合需求去过滤产品，再由细节指标选出适合的产品，最后是成本，交期和后续频段兼容的考虑。,混频器选型的案例,CPCI 800MHZ 混频器选型问题起因 CPCI 800MHZ评估混频器替换的可能性问题分析1.接收系统对混频器需求评估相比原U段，800MHZ的射频前端电路变更没有加重对混频器差损，IIP3的要求，唯一确知的恶化是LO相位噪声。如果仅需保证800MHZ与之前U端的指标水准接近，那么新选的混频器的差损，IP3，隔离度等允许一定程度的下降；2.电性能以外状态环比目前所用混频器虽然性能较好，但单价在30人民币左右，而公司库存中就有较多低价的选择；3.项目进度，风险控制 因CPCI 800MHZ项目进度较紧急，不打算后续进行改版，同时中继台产品杂散性能应保持较高的水准，本次选型不应选择混频类型变动较大的器件，至少应保持平衡式，无源混频的方案上； 在此性能和时间周期的要求下，计划取目前TETRA车台在用的一款混频器ADE-12与原混频器SYM-25DHW作对比评估；,混频器选型的案例,4.初步的datasheet指标对比 看对应频段的指标水平，然后考虑后续是否有其他的频段兼容；从datasheet对比看出：混频的差损，隔离度在可接受范围，IIP3是否能保证互调，需进一步评估；谐波抑制等指标不确定性大，需在新PCB对应焊盘上做一致性验证才能有较强说服力。,5.混频器IIP3需求估算与实测指标； 由计算结果对比，评估Mixer IIP3较的模型是： IM = 1/3 ( 2* IIP3系统 - 2* Sens - Co-chan), IP3 mixer = IIP3系统 + Gain; 算式得出的结果忽略混频器前端所有的非线性影响， 以及本振的相噪影响（估算本振25khz相噪需在-135dBc以上才可以忽略影响，） 按Sen=-107dB， Co-chan=-8dB，Gain=12dB计算，则对应关系为 每提高1.5dBIIP3，则提升1dB互调！,混频器选型的案例,6.实测指标：（此指标为从混频器灌入信号到2中频解调出信号的整机指标，具体测试请参见之前评估邮件） 通常，天线口处测试的互调值等于或略低于混频前测试值，由以上数据，同时考虑800MHZ平台本振25KHZ相噪的恶化，如选用新混频，整机的互调指标可能在70dB附近，指标余量有不足的风险。问题结论：因以下原因，后续计划沿用原混频器1.IIP3余量不足；2.IPmn等指标不确定性；3.目前Tetra没有应用相应频段，而MINI建议不要用到此混频器的边沿频段；4.PCB layout时间临近,混频器选型的案例,大家觉得此次评估决策是否正确？哪些地方考虑不周？,评估指标需求 对应频段选指标； 确认混频器内部结构； 以核心指标，瓶颈指标为筛选关键词； 控制不确认指标的风险；确认器件状态 对比厂商，优选低价优质，优选公司的优选品牌； 确认交货周期，接轨项目进度； 尽量选用市场上使用量大的器件，比如选用公网产品用料； 优先选用公司在用器件，规避未知风险；,混频器选型从哪些方面去考虑,器件厂商的选型考虑,Minicircuit公司优选品牌，无源器件开发经验技术领先，混频器市场占有率高，产品种类覆盖高，datasheet测试指标全面，适合选用其市场供应量大的产品做新产品开发应用；目前DMR中转台,CPCI信道机在用产品SYM-25DHWSkyworks公司优选品牌，混频器产品线主营混频二极管，产品性价比高，但datasheet中几乎不附射频指标，选型时需多做测试，一致性评估，适合应用在较成熟的产品；目前DMR车台，手台在用产品为HSMS-2887等。Triquint非优选品牌，混频器产品中CMY210目前手台800MHZ平台在用，其高线性，低本振需求，无baluns结构的方案性价比较高。（关于IPmn如何评估）Hittite公司优化品牌，在射频领域有较大覆盖范围，产品一般有较高集成度，同时定价较高；,
