Il-mixer huwa stadju ewlieni tal-katina tas-sinjal RF fl-arkitettura tar-riċevitur supereterodin (super). Jippermetti li r-riċevitur jiġi sintonizzat fuq medda wiesgħa ta 'frekwenza ta' interess u mbagħad jikkonverti kwalunkwe frekwenza tas-sinjal riċevut mixtieq għal frekwenza fissa magħrufa. Dan jippermetti li s-sinjal ta 'interess jiġi pproċessat, iffiltrat u demodulat b'mod effiċjenti. L-istruttura tas-super struttura hija eleganti u sempliċi, iżda l-prestazzjoni attwali tiddependi fuq il-prestazzjoni tal-blokki funzjonali kostitwenti tagħha.
Innota li s-Superman kullimkien ġie żviluppat mill-ġenju tal-inġinerija Maġġur EH Armstrong kien fis-snin 1930 u sostitwit fil-biċċa l-kbira d-disinn ta 'riċevitur preċedenti tiegħu, id-disinn super-riġenerattiv (għalkemm għadu jintuża f'applikazzjonijiet professjonali llum). Sussegwentement, Armstrong ivvinta wkoll modulazzjoni tal-frekwenza, li għadha użata ħafna. Kwalunkwe wieħed minnhom jagħmel lil Armstrong kategorija "pijunier u inventur", iżda huwa verament importanti li jkollok dawn it-tliet invenzjonijiet relatati mar-radju. Għal aktar informazzjoni dwar il-punti bażiċi tal-mixer, ara l-artikolu tat-TechZone "Basics of the mixer". F'riċevitur bażiku super "konverżjoni waħda", is-sinjal RF tal-ġarriera tad-dħul huwa amplifikat minn stadju wieħed jew aktar ta 'amplifikatur ta' ħoss baxx (LNA) u mbagħad jidħol fil-mixer (Figura 1). Il-mixer għandu żewġ inputs: sinjal RF u oxxillatur lokali (LO). L-LO huwa offset fiss mis-sinjal mixtieq li għandu jkun sintonizzat, u jista 'jiġi ssettjat' il fuq jew taħt il-frekwenza tat-trasportatur; hemm raġunijiet tekniċi f'xi disinni, għaliex wieħed jieħu preċedenza fuq l-ieħor.
Figura 1: L-arkitettura bażika supereterodina tħallat is-sinjal RF mal-oxxillatur lokali u żżomm offset fiss mas-sinjal RF amplifikat li għandu jkun sintonizzat biex jiġġenera sinjal IF ta 'konverżjoni' l isfel, ta 'frekwenza fissa, li mbagħad jista' jiġi amplifikat u demodulat Baseband.
Il-mixer huwa stadju mhux lineari li jgħaqqad żewġ sinjali. Dan it-taħlit mhux lineari jipproduċi żewġ outputs: wieħed fis-somma taż-żewġ frekwenzi tas-sinjali, u l-ieħor fid-differenza tagħhom (oħrajn u / armoniċi huma prodotti wkoll mill-proċess ta 'taħlit mhux lineari, iżda mhumiex interessanti u faċli biex jiġu ffiltrati). Hemm ħruġ ta 'frekwenza ta' taħbit fiss bħal dan, imsejjaħ frekwenza intermedja (IF), li jagħmel id-disinn super daqshekk effettiv. Dan minħabba li tkun xi tkun il-frekwenza speċifika sintonizzata, l-IF huwa dejjem fl-istess frekwenza. Peress li l-frekwenza IF hija dejjem l-istess, l-amplifikatur tal-istadju IF u d-demodulatur sussegwenti jistgħu jiġu ottimizzati għall-prestazzjoni ta 'frekwenza magħrufa waħda.
Sussegwentement, iffiltra l-output IF tal-mixer biex telimina kwalunkwe artifacts (kemm jista 'jkun), u mbagħad ipproċedi għall-istadju li jmiss għal aktar amplifikazzjoni u demodulazzjoni. Storikament, ix-xandir tradizzjonali tar-radju AM kien juża 455 kHz IF, ix-xandir tradizzjonali tar-radju FM kien juża 10.7 MHz, iżda applikazzjonijiet professjonali oħra użaw IFs differenti.
Minbarra s-super ta 'konverżjoni waħda bażika, hemm ukoll topoloġiji ta' konverżjoni doppja. Dan jintuża għal frekwenzi ta 'trasportaturi ogħla, bħal 500 MHz jew aktar minn 1 GHz, biex itaffu l-problemi tal-filtrazzjoni tas-sinjali u l-problemi tal-ħsejjes billi jtejbu l-prestazzjoni li tista' tinkiseb ta 'kull stadju; it-trasportatur jgħaddi mill-ewwel stadju mixer / LO biex inaqqasha għal bejn wieħed u ieħor L-ewwel IF ta '50-100MHz huwa mbagħad ikkonvertit aktar' l isfel fit-tieni IF mit-tieni mixer / LO. Dan jipprovdi disinjaturi b'aktar flessibilità ġenerali u jirrilassa xi wħud mir-rekwiżiti għall-ispeċifikazzjonijiet tal-komponenti individwali. (Hemm saħansitra riċevituri ta 'konverżjoni tripla f'użu kummerċjali.) Figura 2: F'disinn ta' konverżjoni doppja, is-super metodu bażiku jestendi l-ewwel stadju ta 'konverżjoni' l isfel għall-irfinar fi frekwenza ogħla; l-output IF isir ekwivalenti għal RF ta 'Frekwenza fissa, li titħallat ma' l-LO tat-tieni stadju biex tipproduċi t-tieni output IF.
1. Disinn Zero-IF
Għalkemm il-metodu ta 'preċiżjoni ultra LO / IF huwa bil-bosta l-aktar arkitettura ta' riċevitur iddisinjat b'suċċess, issa qed jikseb kompetizzjoni minn metodu ieħor: riċevitur zero-IF, magħruf ukoll bħala riċevitur dirett ta 'konverżjoni ta' riċevitur (DCR), Ir-riċevitur omodin jew riċevitur sinkroniku (Figura 3). Hawnhekk, il-frekwenza LO hija ssettjata viċin ħafna tal-frekwenza tat-trasportatur RF tas-sinjal mixtieq. L-output imħallat huwa immedjatament fil-bażi u ma jeħtieġx stadju IF.
Figura 3: Il-metodu zero-IF juża LO li huwa viċin ħafna tas-sinjal RF u jikkonverti direttament 'l isfel għal baseband mingħajr stadju intermedju IF.
Għalkemm dan il-metodu teoretikament inaqqas il-kumplessità taċ-ċirkwit bażiku, jimponi rekwiżiti stretti fuq l-istadji kollha, inklużi l-firxa dinamika, l-istabbiltà, id-distorsjoni, il-firxa ta 'l-irfinar u l-istorbju. Għal xi applikazzjonijiet magħżula u ddisinjati bir-reqqa, IC jista 'jagħmel riċevituri zero-IF kompetittivi jew superjuri għal riċevituri super b'livelli IF.
2. Parametri ewlenin tal-mixer
Il-miksers jistgħu jkunu apparati passivi (ġeneralment mibnija b'dijodi) jew attivi li jużaw qligħ tat-transistor. Bħala modulu funzjonali li jiġbor sinjali f'faxxa ta 'frekwenza RF wiesgħa u jikkonvertih' l isfel għal frekwenza IF fissa, il-miksers għandhom ħafna rekwiżiti għaliha. Miksers attivi u passivi kull wieħed jipprovdi kombinazzjonijiet differenti ta 'parametri ewlenin, li kollha huma mkejla f'dB, sakemm ma jkunx iddikjarat mod ieħor:
Il-punt ta ’interċettazzjoni tat-tielet ordni jew il-punt inkroċjat tad-dħul (IIP3 jew IP3) huwa relatat mal-effett tal-mixer tal-prodott mhux lineari fuq is-sinjal amplifikat b’mod lineari kkawżat mit-terminu tal-prodott mhux lineari tat-tielet ordni. Żewġ frekwenzi tat-test fil-passband tal-mixer jintużaw biex jevalwaw il-punt ta 'interċettazzjoni tat-tielet ordni; tipikament, dawn il-frekwenzi tat-test huma madwar 20 sa 30 kHz 'il bogħod minn xulxin. Valur ogħla ta 'IP3 (f'dBm) jindika mixer aħjar.
It-telf / qligħ mill-konverżjoni huwa l-proporzjon tal-qawwa tal-ħruġ IF mal-qawwa tal-input RF. Għal mixers passivi, dan huwa dejjem it-telf (dB negattiv), ġeneralment bejn -5 u -10 dB. Għalkemm hija miżura tal-effiċjenza ta 'mixer, il-problema hawn mhix l-effiċjenza tal-provvista ta' enerġija DC, iżda l-livell ta 'enerġija RF relattivament baxx li l-mixer jara minnha.
Il-figura tal-istorbju (NF) hija importanti ħafna minħabba li tikkaratterizza l-istorbju miżjud mill-mixer u tidher fil-produzzjoni IF. Dan huwa ta 'tħassib, għaliex ladarba l-istorbju in-band jiżdied mas-sinjal ta' interess, huwa kważi impossibbli li jiġi eliminat, jeqred is-sinjal, jagħmel id-demodulazzjoni aktar ta 'sfida, u tnaqqas ir-rata ta' żball tal-bit (BER). Iċ-ċifra tipika tal-ħoss hija bejn 0.5 u 3 dB.
L-iżolament jiddefinixxi l-grad li bih il-mixer jimpedixxi l-enerġija tas-sinjal tad-dħul RF jew LO milli jilħaq l-output IF, li jista 'jeqred u jgħawweġ l-IF u jikkawża problemi u żbalji ta' demodulazzjoni. Huwa l-proporzjon tal-input RF jew LO mal-output IF tnixxija.
Il-firxa dinamika tkejjel il-proporzjon tal-livell massimu tas-sinjal mal-livell minimu tas-sinjal li l-mixer jista 'jimmaniġġa, u xorta jipprovdi sinjal IF li jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet. Skont l-input RF mistenni, is-sistema tista 'teħtieġ medda dinamika medja (50 dB) jew wiesgħa (100 dB).
Dawn huma biss il-parametri tal-prestazzjoni relatati mal-mixer ta 'fuq. Oħrajn jinkludu rifjut tal-immaġni, kompressjoni tal-qligħ, offset DC u punt ta 'kompressjoni ta' 1 dB.
3. Firxa wiesgħa ta 'miksers disponibbli
Il-bejjiegħa tal-mixer jinkludu bejjiegħa tradizzjonali tal-IC analoga b'għarfien espert dwar l-RF, kif ukoll bejjiegħa ċċentrati fuq l-RF li jiżviluppaw miksers IC u diskreti. Peress li dawn iż-żewġ gruppi jħarsu lejn il-prestazzjoni tal-mixer minn direzzjonijiet differenti, għandhom oqsma ta 'fokus differenti f'termini ta' prijoritajiet u kompromessi, kif ukoll aspetti komuni.
Il-fornitur tal-IC ADI introduċa l-ADL5350, li huwa GaAs pHEMT mixer passiv b'tarf wieħed b'amplifikatur tal-buffer LO integrat (Figura 4).
Figura 4: Il-mixer passiv ADL5350 jinkludi amplifikatur LO attiv biex jissimplifika l-operazzjoni u r-rekwiżiti tal-ġenerazzjoni tas-sinjal LO.
Dan l-apparat broadband jista 'jimmaniġġja frekwenzi minn 750 MHz sa 4 GHz u huwa ddisinjat għal stazzjonijiet bażi ċellulari b'tipi u standards ta' modulazzjoni differenti. Il-buffer jippermetti lill-utent jipprovdi LO ta 'livell baxx, li jissimplifika d-disinn. It-telf tal-konverżjoni huwa 6.8 dB, iċ-ċifra tal-ħoss hija 6.5 dB, u l-IP3 huwa 25 dB. Minħabba l-frekwenzi involuti, l-ADL5350 juża pad espost ta '8 VFDFN, pakkett fuq skala ta' ċippa. (Jista 'jintuża wkoll għall-proċess supplimentari ta' up-conversion, iżda din hija storja oħra.)
CEL (li qabel kien California Eastern Laboratory) jipprovdi ċippa tas-silikon UPC2757 MMIC (microwave IC monolitiku) għal input RF minn 0.1 sa 2.0 GHz u IF minn 20 sa 300 MHz (Figura 6).
Figura 6: Is-serje UPC2757 ta 'CEL tinkludi miksers attivi bażiċi għal inputs RF bejn 0.1 u 2.0 GHz.
UPC2757TB huwa ottimizzat għal konsum baxx ta 'enerġija, filwaqt li UPC2758TB huwa ottimizzat għal distorsjoni baxxa. Għal kull IC, il-qligħ tal-konverżjoni huwa funzjoni tal-frekwenza LO (Figura 7).
Figura 7: Il-qligħ tal-konverżjoni tal-UPC2757 MMIC ta 'CEL ivarja skont il-frekwenza LO; żewġ membri tal-familja ewlenin jipprovdu għażliet bażiċi għall-konsum tal-enerġija u d-distorsjoni.
Dawn huma biss żewġ eżempji. Il-miksers huma disponibbli minn bosta fornituri; it-tagħmir jista 'jintuża għal frekwenzi varji ta' RF u LO, kif ukoll għal livelli differenti ta 'enerġija u parametri ta' prestazzjoni. Il-proċess tat-teħid tad-deċiżjonijiet tad-disinjatur l-ewwel jelenka r-rekwiżiti bażiċi tal-frekwenza u l-valuri meħtieġa għal proprjetajiet oħra tal-mixer, kif ukoll kwalunkwe flessibilità jew kompromessi li jistgħu jeżistu f'xi wieħed minn dawn il-fatturi.
prodotti oħra tagħna:
