為無線基站選擇高線性度混頻器

　　引言

　　無線基站通信標(biāo)準(zhǔn)，例如GSM、UMTS和LTE，定義了不同參數(shù)的下限指標(biāo)，包括接收機(jī)的靈敏度和大信號(hào)性能。這些關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)無線基站中的每個(gè)射頻功能模塊提出了設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。在接收信號(hào)通路，混頻器性能主要影響接收機(jī)的靈敏度和大信號(hào)性能。本文所介紹的混頻器關(guān)鍵性能和參數(shù)，有助于設(shè)計(jì)接收通道時(shí)選擇最佳的混頻器。

　　無線基站接收機(jī)

　　我們首先分析無線基站中的典型接收機(jī)方框圖(圖1)。因?yàn)榻邮盏降男盘?hào)經(jīng)過兩次連續(xù)的下變頻，變換到較低頻率，這些接收機(jī)被稱為超外差式接收機(jī)。如圖所示，信號(hào)通過天線接收，然后經(jīng)過第1級(jí)RF濾波器濾波，該濾波器通常用于濾除無用信號(hào)。隨后，該濾波器輸出通過一個(gè)LNA (低噪聲放大器)進(jìn)行放大，該放大器通常具有非常低的噪聲系數(shù)。

　　放大信號(hào)通過第2級(jí)RF濾波器再次進(jìn)行濾波，該濾波器濾除限制混頻器性能的無用信號(hào)的同時(shí)還對(duì)頻率范圍加以限制。經(jīng)過濾波后帶寬受限的信號(hào)被送入第一級(jí)混頻器，在此通過與LO (本振)信號(hào)混頻，下變頻至一次IF頻率。根據(jù)接收機(jī)結(jié)構(gòu)的不同，該IF信號(hào)可以進(jìn)一步下變頻至更低的二次IF頻率，然后送入基帶進(jìn)行解調(diào)處理。

　　現(xiàn)在，我們開始研究接收鏈路中的混頻器。因?yàn)橛绊懡邮諜C(jī)靈敏度和大信號(hào)性能的主要因素是混頻器參數(shù)，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析。

　　混頻器參數(shù)

　　混頻器的噪聲系數(shù)表示從輸入至輸出的SNR (信噪比)衰減，該比值通常用對(duì)數(shù)表示(dB)，如式(1)所示：

　　另一個(gè)重要參數(shù)是變換增益(或變換損耗)。變換增益是判斷混頻器配置為有源架構(gòu)或無源架構(gòu)的重要依據(jù)。無源混頻器不包含放大信號(hào)的元件，存在插入損耗(稱為變換損耗);而有源混頻器包含有源器件，能夠提供變換增益。