正文
混频器在进行频率转换时会给信号带来噪声。相对于发热状态下输出端SNR的输入端信噪比(SNR)称为噪声系数:
噪声系数F = (SNR)In/(SNR)Out
噪声指数NF = 10log(F)
从级联噪声指数可以看出(G为各级的增益),第一个级的影响最大。因此在基本接收系统中,开关、滤波器和混频器前的低噪声放大器(LNA)都会增加总系统的噪声系数。仔细地选择这些元器件和混频器可以最大限度地降低总噪声并提升灵敏度。
请记住,LO驱动电平会影响转换增益和噪声。随着LO功率的下降,噪声也随之下降。双边带(DSB)混频器和单边带(SSB)混频器对噪声的定义略有不同。对于DSB而言,输出端提供所需的IF和镜像(针对到此为止讨论的所有混频器)。对于SSB而言,镜像会尽可能减少。
DSB噪声包含来自RF和镜像信号频率的噪声和信号。对于SSB噪声而言,镜像信号在理论上丢失(虽然包含了镜像噪声)。理想的SSB混频器的噪声指数是同类DSB混频器的噪声指数的两倍。
混频器中的隔离在以下端口之间指定:RF与IF;LO与IF;IF与RF以及LO与RF。隔离量度计算一个端口到另一个端口的泄漏功率。例如,要测量LO到RF的隔离,只需将一个信号施加到LO端口,然后测量RF端口的这个输入LO信号的功率。
由于输入信号(特别是LO)较高,足以导致系统性能下降,因此隔离至关重要。LO泄漏会通过干扰RF放大器或在天线端口辐射RF能量,从而干扰输入信号。LO至IF输出的泄漏会压缩接收器阵列中剩余的IF单元,引起处理错误。
RF至IF的泄漏以及IF至RF的泄漏表示电路平衡性能,该性能与变频损耗有关。混频器的平衡性能越好,变频损耗就越低;因此,也具有较好的变频性能平坦度。理想情况下,隔离规格尽可能高,并且在最终的外形板设计上具有屏蔽和良好的布局。
在接收系统中,混频器最有可能是整个系统中功率最高的器件。因此线性规格非常重要,它可以确定整个接收器的诸多系统规格。
在标准或线性工作条件下,混频器的变频损耗是恒定的,与RF功率无关。这意味着,当你以1dB的幅度增加输入功率时,输出功率也会以1dB递增。在P1dB压缩点,输入功率增加,输出不随输入功率线性增加,其值比线性输出低1dB。
在P1dB点或更高点运行混频器会使需要的IF或RF信号失真,同时会增加频谱中的杂散量。完整信号链的1dB压缩点会影响系统的动态范围。混频器的典型P1dB规格介于0至15 dB之间。P1dB越高,性能越高,系统动态范围相应地越好。