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)的靈敏度和大信號性能。這些關(guān)鍵指標(biāo)對無線基站中的每個射頻功能模塊提出了設(shè)計挑戰(zhàn)。在接收信號通路，混頻器性能主要影響接收機(jī)的靈敏度和大信號性能。本文所介紹的混頻器關(guān)鍵性能和參數(shù)，有助于設(shè)計接收通道時選擇最佳的混頻器。

　　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)。因為接收到的信號經(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，信號通過天線接收，然后經(jīng)過第1級RF濾波器濾波，該濾波器通常用于濾除無用信號。隨后，該濾波器輸出通過一個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)。

　　放大信號通過第2級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的同時還對頻率范圍加以限制。經(jīng)過濾波后帶寬受限的信號被送入第一級混頻器，在此通過與LO (本振)信號混頻，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。因為影響接收機(jī)靈敏度和大信號性能的主要因素是混頻器參數(shù)，應(yīng)該對其進(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，該比值通常用對數(shù)表示(dB)，如式(1)所示：

　　另一個重要參數(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。