混頻器-基本參數

混頻器基本參數：

混頻器射頻輸入埠輸入的射頻信號功率，與中頻埠輸出的中頻信號功率比值。

根據三角函數積化和差的公式：

sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]

當中頻信號IF與本振信號LO進行混頻時，會產生兩個射頻信號：

RF1=LO-IF（對應cos(α-β)）；

RF1也稱為下邊頻；

RF2=LO+IF（對應cos(α+β)）；

RF2稱為上邊頻；

RF1和RF1互為鏡頻；

當上式中RF1為所需頻率時；RF1與RF2的功率比取dB值為RF1頻率的鏡頻抑制

混頻器的噪聲係數(NF)定義為輸入端處於標準溫度(290 K)時，輸入端與輸出端的信噪比之比，即

式中：

Sia為輸入端的信號資用功率；

Soa為輸出端的中頻信號資用功率；

Nia為輸入端處於標準溫度(290 K)時的輸入端的噪聲資用功率；

Noa為輸出端處於標準溫度(290 K)時輸出端的中頻噪聲資用功率。

注意：Nia和Sia在同一通道中，因此計算Nia時只應考慮有信號的那個通道。

鏡像開路或短路時：輸入信號的鏡像頻率被短路或開路抑制，只有頻率為RF1(或RF2)的信號能夠通過混頻器而變為中頻信號，外來的鏡頻信號不能通過混頻器，因輸入端只存在一個信號通道，故又稱為單邊帶混頻器。

單通道混頻器的噪聲係數近似等於變頻損耗，要獲得低噪聲係數，就必須使混頻器的變頻損耗儘可能得低

鏡像匹配時：混頻器是寬帶的，外來的射頻信號和其鏡像信號一樣能通過混頻器而變為中頻信號。因混頻器的輸入端存在信號和鏡頻兩個通道，故稱雙通道混頻器。這時輸入信號的信噪比沒有變化，但是輸出信號由於疊加了鏡像頻率的噪聲信號，比值為之前的一半，整個混頻器的噪聲係數與單通道噪聲係數相比增加了一倍。

如果有兩個頻率相近的微波信號RF1和RF2一起輸入到混頻器，由於混頻器的非線性作用，將產生交調，其中三階交調可能出現在輸出中頻附近的地方，落入中頻通帶以內，造成幹擾，通常用三階交調抑制比來描述，即有用信號功率與三階交調信號功率比值，常表示為dBc。

中頻功率隨輸入功率成正比，當射頻輸入信號減小1dB時，三階交調信號抑制比會增加2dB。

是指各頻率埠之間的隔離度（單位是dB），該指標主要包括三項。

射頻與本振之間的隔離度：

定義是射頻信號洩漏到本振埠的功率與原有射頻信號功率之比：

本振與射頻之間的隔離度：

定義是本振信號洩漏到射頻埠的功率與原有本振信號功率之比：

本振功率可能從接收機信號端反向輻射或從天線反發射，造成對其他電設備幹擾，使電磁兼容指標達不到要求。

在發送設備中，變頻電路是上變頻器，它把中頻信號混頻成微波信號，這時本振至微波信號的隔離度有時要求高達80~100dB。這是因為，上變頻器中通常本振功率要比中頻功率高10dB以上才能得到較好的線性變頻。變頻損耗可認為10dB，如果隔離度不到20dB，洩漏的本振將和有用微波信號相等甚至淹沒了有用信號。所以還得外加一個濾波器來提高隔離度。

射頻與中頻之間的隔離度：

定義是射頻信號洩漏到中頻埠的功率與原有射頻信號功率之比：

該指標在低中頻系統中影響不大，但是在寬頻帶系統中就是個重要因素了。有時微波信號和中頻信號都是很寬的頻帶，兩個頻帶可能邊沿靠近，甚至頻帶交疊，這時，如果隔離度不好，就造成直接洩漏幹擾。

定義變頻損耗相對於低電平恆定值增加1dB時的輸入電平為1dB壓縮點，混頻器的動態範圍上限即1dB壓縮點，下限取決於噪聲電平。

B：為信道帶寬；

F0：為噪聲係數；

例如接收機帶寬為2MHz，噪聲係數為6dB，則對應噪聲電平為-105dBm，如果要求最小功率高於噪聲電平10dB，則混頻器動態範圍的下限為-95dBm。

混頻器通常要指定所用本振功率的數值範圍，常用功率約為：5dBm-12dBm；

本振功率變化時將影響到混頻器的許多項指標。

本振功率不同時，混頻二極體工作電流不同，阻抗也不同，這就會使本振、信號、中頻三個埠的匹配狀態變壞；

本振功率不同時，此外也將改變動態範圍和交調係數。

本振功率過大時，混頻管電流加大，噪聲性能要變壞。