第四章镜频抑制和谐波混频器

单平衡混频器混频性能频谱变频效率隔离度噪声性能1混频性能频谱变频效率隔离度噪声性能290度型和180型单平衡混频器性能比较90度型端口匹配好，隔离度不好180度型隔离度好，端口匹配不好3双平衡混频器混频性能频谱变频效率隔离度噪声性能4单平衡混频器实例180度型5RFIFI1I2LO6m+n只能为奇数7RFLOIF?1GHz8GHz二次谐波混频RF:15GHzRF:31GHz四次谐波混频。。。偶次谐波混频

17GHz

33GHz§4.4谐波混频器

8偶次谐波混频性能1.频谱：相比单端混频器，频谱更干净2.隔离度3.变频效率4.噪声特性镜频噪声本振噪声优点：可以用低的LO信号接收高的RF信号，在毫米波接收机中广泛采用。9RFIFI1I2LO如何实现奇次谐波混频？10m+n只能为偶数11RFLOIF?1GHz8GHz基波混频RF:7GHzRF:23GHz三次谐波混频。。。奇次谐波混频

9GHz25GHz12奇次谐波混频性能1.频谱：相比单端混频器，频谱更干净2.隔离度3.变频效率4.噪声特性镜频噪声本振噪声优点：可以用低的LO信号接收高的RF信号，在毫米波接收机中广泛采用。13Ka频段4次谐波混频器中频滤波器RF:35GHzLO:9GHz14一、什么是镜频对于一个给定的本振信号ωLO，有两个不同的射频信号ωLO+ωIF和ωLO－ωIF可以产生相同的中频信号ωIF。其中一个是我们所期望的射频信号，而另一个就是我们所说的镜频。ωLOωLO－ωIFωLO+ωIF§4.5镜频抑制混频器

15二、镜频抑制的重要性

√抑制镜频噪声单边带系统如不抑制镜频噪声,整个混频器噪声系数会增大3dB。

对接收来说，若接收下边带，则镜频处噪声会产生中频噪声，同样在接收上边带时也会出现这种情况。

√抑制镜频干扰对接收来说，若接收下边带，则镜频处的干扰会进入到中频中，同样在接收上边带时也会出现这种情况。

16三、镜频抑制的主要方法√采用镜频抑制滤波器我们可以利用滤波器将信号与镜频分开，但在某些应用领域，这两个信号频率靠得很近，利用滤波器实现起来很困难。本振镜频信号滤波特性17√镜频抑制混频器

优点：

1.对镜频抑制是自动的。

2.便于集成，如SOC中。18四、镜频抑制混频器电路结构

在镜频抑制混频器电路中，我们将利用电桥使射频信号和镜频产生不同的相移从而分离他们。1，2为两相同的混频单元，通常是单平衡或双平衡混频器。19镜频信号本振

假定为低本振情况信号电压：写成也可，在这只关心相对相位镜频电压：本振电压：中频:ωIF=ωRF-ωLO=

ωLO-ωRF▲镜频抑制混频器工作原理20非线性电阻v-i特性如下21对信号:信号在混频器1中混频只考查中频，m=1，n=1

中频电流：

22信号在混频器2中混频只考查中频，m=1，n=1

中频电流：

23A端合成：B端合成：混频器１中频信号混频器1中频信号移相90º混频器2中频信号两者相位差180º，相互抵消，无输出信号。混频器2中频信号移相90º因两者相位相同，同相相加，输出为24对镜频镜频在混频器1中混频只考查中频，m=1，n=1

中频电流：

25镜频在混频器2中混频只考查中频，m=1，n=1

中频电流：

26A端合成：。混频器1中频信号移相90º混频器2中频信号两者相位相同，同相相加，输出为27混频器１中频信号混频器2中频信号移相90º因两者相位相位差180º，相互抵消，无输出信号,可见镜频产生的中频噪声对B端没有影响。B端合成：28RF产生的中频信号镜频产生的中频信号在A端口接一匹配负载，将该端口的中频噪声吸收掉，即实现镜频抑制。29说明：以上结论均在器件理想状态下而得到，实际中会有误差。在电路结构中要求有的同向功分器（信号端），同幅相移功分器（本振端），90º电桥等许多理想因素。实际中,以上无源元件都不可能是绝对理想的,会有相位和幅度不平衡,因此在输出端口会有镜频产生的干扰信号输出。我们定义镜频抑制度的概念来表征电路对镜频的抑制程度。30镜频抑制度:在输入等功率的RF信号和镜频信号时（VRF＝Vi）,中频端口处获得的中频信号功率和镜频产生的干扰信号功率之比。要