混频电路设计
双栅场效应管混频电路
双栅场效应管混频电路1. 引言混频电路是一种将两个或多个不同频率的信号进行混合处理的电路。
双栅场效应管（Dual Gate Field Effect Transistor，简称DG-FET）是一种常用于射频放大和混频器应用的器件。
本文将介绍双栅场效应管混频电路的原理、特点和应用。
2. 双栅场效应管基本原理双栅场效应管是一种三极管，由两个栅极和一个漏极组成。
其工作原理与普通场效应管类似，但具有更高的增益和线性度。
其中一个栅极称为输入栅极（G1），另一个栅极称为控制栅极（G2）。
通过调节控制栅极电压，可以改变DG-FET的传输特性。
3. 双栅场效应管混频电路结构双栅场效应管混频电路由输入匹配网络、输出匹配网络和双栅场效应管组成。
输入匹配网络用于匹配输入信号源的阻抗，输出匹配网络用于匹配负载的阻抗，以提高功率传输效率。
双栅场效应管作为混频器的核心部件，负责将输入信号进行混频处理。
4. 双栅场效应管混频电路工作原理双栅场效应管混频电路的工作原理如下：1.输入信号经过输入匹配网络进入DG-FET的输入栅极（G1）。
2.控制栅极（G2）的电压调节DG-FET的传输特性，控制输出信号的幅度和相位。
3.输入信号和控制信号在DG-FET内部相互混合，产生混频效果。
4.输出信号经过输出匹配网络传送到负载。
5. 双栅场效应管混频电路特点双栅场效应管混频电路具有以下特点：•宽带特性：双栅场效应管具有较宽的工作带宽，可以处理多个不同频率的信号。
•高增益：由于双栅结构，DG-FET具有较高的增益，可以放大微弱的输入信号。
•低噪声：DG-FET具有低噪声系数，适用于对噪声要求较高的应用。
•线性度好：双栅结构使得DG-FET具有良好的线性度，适用于需要高精度的应用。
6. 双栅场效应管混频电路应用双栅场效应管混频电路广泛应用于射频领域，包括通信、雷达、无线电等领域。
具体应用包括：•射频信号放大：双栅场效应管可以将微弱的射频信号放大到适合后续处理的级别。
混频器电路设计
混频器电路设计
混频器电路是一种广泛应用于通信、雷达、测量等领域的电路，主要功能是将两路不同频率的信号合并成一路，以获得混频信号。
混频器电路的设计主要涉及以下几个方面：
1. 混频器类型选择：混频器电路通常可以选择三种类型的混频器，即互补式、抑制式和反向式混频器。
不同类型的混频器具有不同的性能特点和优缺点，需要根据具体应用场景选择。
2. 设计频率选择：混频器的输入频率范围和输出频率范围需要根据具体应用需求确定，同时考虑到混频器的增益和带宽等参数。
3. 传输线设计：混频器电路中的传输线设计对混频器的性能有很大影响。
传输线具有传输延时、传输损耗等参数，需要合理选择设计参数来优化混频器电路的性能。
4. 滤波器设计：混频器电路常常需要加入滤波器，去除不需要的频率分量，保留所需频率分量，以提高混频器电路的选择性和干扰抑制能力。
5. 电路布局与封装：混频器电路的布局和封装方式对混频器电路的性能和可靠性有很大影响，需要合理设计和选择。
综上所述，混频器电路的设计需要综合考虑电路类型、频率、传输线、滤波器及电路布局等因素，以达到优化性能、选择性和干扰抑制能力的目的。
multisim仿真教程混频器电路
03
混频器电路设计
电路设计流程
确定设计目标
明确混频器的性能指标，如输入频率、输出 频率、增益等。
选择合适的元件
根据设计目标，选择合适的电阻、电容、电 感等元件。
电路原理图设计
根据混频器的工作原理，使用Multisim软件 绘制电路原理图。
参数设置与优化
根据元件规格和性能指标，设置元件参数并 进行优化。
元件பைடு நூலகம்择与参数设置
元件选择
根据设计需求选择合适的电阻、电容、电感等元件， 确保元件的精度和稳定性。
参数设置
根据元件规格和电路性能要求，设置元件参数，如电 阻值、电容值、电感值等。
参数优化
通过调整元件参数，优化电路性能，提高混频器的性 能指标。
电路仿真与调试
电路仿真
使用Multisim软件进行电路仿真，模拟电路的 实际工作情况。
用于绘制电路图，可随意缩放和平 移。
03
02
元件库
提供各种电路元件，方便用户选择 和放置。
仿真面板
提供仿真参数设置和仿真运行控制。
04
元件库与虚拟仪器
元件库
包含各种电子元件，如电阻、电容、电感、 晶体管等。
虚拟仪器
可设置元件的参数和属性，模拟实际元件的 行为。
元件属性
提供各种测量仪器，如示波器、信号发生器 、频谱分析仪等。
干扰与欺骗
电子战系统中的干扰机使用混频器生成干扰信号，对敌方通 信和雷达系统进行干扰和欺骗。混频器在此过程中起到关键 作用，能够生成具有特定频率和功率的干扰信号，有效降低 敌方系统的性能。
06
总结与展望
混频器电路的重要性和发展趋势
混频器电路在通信、雷达、电子对抗等领域具有广泛应用，是现代电子系统中的 重要组成部分。随着技术的发展，混频器电路的性能要求不断提高，具有更高的 频率、更低的噪声、更小的体积和更低的功耗等发展趋势。
毕业设计二极管环形混频器的设计
毕业设计91二极管环形混频器旳设计通信电路》课程设计二极管环形混频器旳设计课程设计任务书课程设计名称:通信电路课程设计设计题目:二极管环形混频器旳设计完毕期限:自年 12月 29 日至年 1月 4日共 1 周设计任务及规定: 设计任务:设计一款二极管环形混频器对二极管环形混频器电路进行分析设计确定二极管环形混频器性能指标设计规定:1、设计出完整旳电路图，并详述其工作原理。
2、设计出电路布局并分析电路功能及性能指标。
3、分析组合频率干扰旳原因并提出优化措施。
指导教师(签字): 教研室主任(签字):同意日期: 年月日二极管环形混频器旳设计摘要混频器在通信工程和无线电技术中 ,应用非常广泛 ,在调制系统中 ,输入旳基带信号都要通过频率旳转换变成高频已调信号。
在解调过程中 ,接受旳已调高频信号也要通过频率旳转换 ,变成对应旳中频信号。
本文探讨了二极管环形混频电路旳工作原理,通过度析和计算，得出最终输出电流旳组合频率分量，并给出二极管环形混频器旳重要性能指标。
分析认为，由于二极管特性不配对，变压器中心抽头不对称，各端口之间旳隔离是不理想旳，总会有很少许功率在各端口之间窜通，提出了处理组合频率干扰问题旳3种措施。
二极管环形混频器广泛应用于高质量旳通信接受设备中，其长处是电路构造简朴，噪声低，工作频段宽，组合频率少。
关键词:混频电路，二极管环形混频器，本振信号，中频信号目录一、选题旳意义和目旳................................................1 二、总体设计方案 (2)1、二极管环形混频器工作原理 (2)2、二极管环形混频器电路特点 (2)三、电路分析及优化频率干扰旳措施 (3)1、二极管环形混频器电路分析 (3)2、优化频率干扰旳措施 (4)四、二极管环形混频器重要性能指标 (4)1、变频损耗和噪声系数 (4)2、变频压缩 (5)3、动态范围 (5)4、隔离度 (6)5、交调性能 (6)五、结论 (7)六、总结 (7)参照文献 (8)一、选题旳意义和目旳混频器在通信工程和无线电技术中 ,应用非常广泛 ,在调制系统中 ,输入旳基带信号都要通过频率旳转换变成高频已调信号。
模拟电路混频器设计
模拟电路混频器设计在模拟电路设计中，混频器是一个重要的组件，用于将不同频率的信号进行混合。
本文将介绍模拟电路混频器的设计原理和步骤，以及一些常见的混频器电路结构。
一、设计原理在模拟电路中，混频器是将两个或多个不同频率的信号进行非线性运算，产生新的频率组合的电路。
混频器广泛应用于无线通信系统、雷达系统、视频处理等领域。
混频器的主要原理是利用非线性元件（如二极管、晶体管）的非线性特性，将输入信号的频率进行线性非线性转换，产生输出信号。
在混频器中，输入信号通常有两路，分别为射频信号（RF）和本地振荡信号（LO）。
混频器的输出信号一般为中频信号（IF）。
根据输入和输出信号的频率关系，混频器可分为上变频和下变频两种。
二、设计步骤下面以单二极管环形混频器为例，介绍混频器的设计步骤。
1. 选择工作频率首先确定混频器的工作频率范围，根据具体需求选择射频和本地振荡信号的频率。
2. 确定器件参数根据所选的工作频率，选择合适的二极管。
常用的二极管有硅二极管和砷化镓二极管，其特性参数包括最大工作频率、截止频率、反向击穿电压等。
3. 绘制电路图根据混频器的电路结构，绘制混频器的电路图。
对于单二极管环形混频器，电路图包括二极管、匹配网络和偏置电源。
4. 设计匹配网络在混频器中，匹配网络的设计非常重要。
它主要用于确保输入输出的阻抗匹配，提高混频器的性能。
匹配网络的设计需要考虑负载阻抗、源阻抗、谐振频率等因素。
5. 确定偏置电源混频器中的二极管需要合适的偏置电源，以确保其处于合适的工作状态。
偏置电源的设计需考虑二极管的导通和截止状态。
6. 进行仿真和验证完成混频器的设计后，进行电路仿真和验证。
利用电路仿真软件，验证混频器的性能指标，如增益、带宽等。
三、常见的混频器电路结构除了单二极管环形混频器，常见的混频器电路结构还包括平衡混频器、同步混频器、开关混频器等。
每种电路结构都有其特点和适用范围。
平衡混频器采用互补输入电路，可以大大降低非线性失真，适用于高要求的应用场景。
混频电路的主要技术指标
混频电路的主要技术指标
混频电路主要是用于调频收发机中的调制与解调环节，其核心部件为混频器。
混频器的主要作用是将两路信号进行混合，产生不同的频率信号，经过滤波、放大等处理后，用于发射或解调。
混频电路的主要技术指标如下：
1. 频率范围：混频器能够混合的信号频率范围是其重要的技术指标之一。
通常情况下，混频器在接收模式下的频率范围应覆盖所需的整个接收频带，发射模式下的频率范围应符合所需的整个发射频带。
2. 转换增益：转换增益是指混频器将输入的信号混合后，输出信号的增益大小。
通常情况下，我们希望混频器的转换增益尽可能大，这样可以减小后续电路的噪声贡献。
3. 转换损耗：转换损耗是指混频器将输入的信号混合后，输出信号与输入信号之间的损耗。
通常情况下，我们希望混频器的转换损耗尽可能小，这样可以减少整个电路的信号衰减。
4. 本振抑制：混频器在混合两路信号时，会产生本振信号，这会导致信号干扰和失真。
因此，混频器的本振抑制能力也是其重要的技术指标之一。
5. 择频性能：混频器不仅会将输入信号混合产生新的频率信号，也会产生杂散频率信号。
因此，混频器的择频性能也是需要考虑的。
综上所述，混频电路是广泛应用于通信领域的重要电路之一，其技术指标对于整个系统的性能有着重要的影响。
在设计混频电路时，需要根据实际需求选择合适的混频器，并根据具体场景进行适当的优化，以达到最佳的性能表现。
5.4 混频器电路设计实例
图5.4.3 MC13143应用电路原理图和印制板图
图5.4.4 采用16:1变压器的窄带中频输出电路
ห้องสมุดไป่ตู้
图5.4.5 采用LC匹配网络的窄带中频输出电路
5.4.4 基于LT5512的DC～3GHz 下变频器电路
LT5512是一个宽带的、高线性度的混频器集成电路， 芯片内部包含一个射频缓冲放大器、一个差分的LO （本机振荡器）缓冲器放大器、双平衡混频器和偏置/ 使能电路。集成的RF缓冲放大器改善了LO-RF隔离度， 不需要精确的外部偏置电阻。 LT5512采用的是一个高线性度的无源二极管混频器电 路结构，混频器变换增益1dB。RF输入频率范围DC～ 3000MHz，LO输入频率范围DC～3000MHz，IF输出频 率范围DC～2000MHz。
在印制板的底部放置LO信号导线，可以提高LO隔离和 元器件安装密度。允许在LNA输出端和混频器输入端间 放置匹配元件或级间滤波器。在LNA和混频器输出端的 上拉电感旁尽可能近地放置接地旁路电容。VCC线必 须为低阻抗和采用宽带电容来去耦。去耦电容应尽可 能接近VCC引脚端。尽可能避免使用长导线，长的RF 导线将导致信号辐射，减弱隔离和增加损耗。
LT5512具有高IIP3：在950MHz时为+20dBm，在 1900MHz时为+17dBm。SSB噪声系数在1900MHz时为 14dB。集成的LO缓冲器不易受LO驱动电平的影响，可 以使用单端或差分LO信号，LO输入功率为−15～ −5dBm，具有高的LO-RF隔离度，具有使能控制功能。 LT5512电源电压范围为4.5～5.25V，电流消耗74mA， 低功耗模式电流消耗100µA。LT5512采用4mm×4mm QFN封装形式。 LT5512 1900MHz下变频器（PCS/UMTS应用）应用电 路原理图、元器件布局图和印制板图如图5.4.6所示， 元器件参数见表5.4.3。
混频器电路设计
混频器电路设计
混频器是一种用于将不同频率的信号合成为一个复合信号的电路。
它在通信、广播、雷达、无线电和音频设备中得到广泛应用。
在本文中，我们将介绍混频器电路的设计和实现。
混频器电路是由两个输入端口和一个输出端口组成的。
其中一个输入端口用于输入高频信号，另一个输入端口用于输入低频信号。
输出端口则输出了这两个信号的混合信号。
混频器电路的核心是非线性器件，它可以将两个输入信号相乘并产生一个输出信号。
这个输出信号包含了原始信号的和、差和乘积。
混频器电路有许多不同的类型，包括同轴、波导、微带和集成混频器。
其中，微带混频器是最流行的类型之一。
微带混频器使用基于微带线的电路板，它可以实现小型化、高集成度和低功耗。
微带混频器的主要缺点是较高的噪声和较低的线性度。
设计混频器电路需要考虑许多因素，包括输入和输出阻抗、混频器的增益、噪声和线性度。
为了获得更好的性能，可以采用一些技巧，例如使用匹配网络来提高输入和输出阻抗。
此外，还可以添加滤波器以减少噪声和提高线性度。
在实现混频器电路时，通常使用集成电路。
集成混频器通常包含多个非线性器件，使其具有更高的线性度和更低的噪声。
但集成混频
器的缺点是成本较高和设计难度较大。
混频器电路是一种常用的电路，在通信、广播、雷达、无线电和音频设备中得到广泛应用。
设计混频器电路需要考虑许多因素，包括输入和输出阻抗、混频器的增益、噪声和线性度。
在实现混频器电路时，可以使用集成电路来获得更好的性能。
改进型的吉尔伯特混频器电路设计
改进型的吉尔伯特 混频器电路设计
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目录
Contents
01 标题标题标题标题
02 标题标题标题标题
03 标题标题标题标题
04 标题标题标题标题
1
引言
引言
混频器是无线通信系统中重要的组件之一，用于将 不同频率的信号进行混合，生成新的频率信号
本文将介绍一种改进型的吉尔伯特混频器电路设计， 旨在提高其性能
调整电容值：电容值的选择对混频器的性能有很大影响。通过合理选择和调整电容值 ，可以优化混频器的频率响应和端口隔离度
结论
优化电阻值：在改进型吉尔伯特 混频器中，新增的电阻值对线性 度和端口隔离度有重要影响。通 过调整电阻值，可以进一步优化
混频器的性能
优化电路布局：良好的电路布局 有助于提高电路的性能和稳定性。
在电路调试过程中，我们还需要 关注电路布局对性能的影响，并
对其进行优化
整体性能测试：在完成上述调试 步骤后，我们需要对混频器的整 体性能进行测试。这包括频率响 应、线性度、端口隔离度以及噪 声性能等
电磁兼容性(EMC)测试：混频器作 为一个高频器件，其电磁兼容性 对整个系统的性能有很大影响。 因此，我们需要对混频器进行电 磁兼容性测试，以确保其在整个 系统中的稳定工作
仿真测试结果表明，改进型吉尔伯特混频器的性能优于经典吉尔伯 特混频器
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
该设计可为无线通信系统的混频器选择提供参考
结论
电路调试与优化
在电路设计完成后，我们需要进行实际的调试和优化。以下是几个关键的调试和优化步骤
测试二极管的工作点：首先，我们需要确保二极管在正确的电压和电流下工作。通过 调整电源电压和限流电阻，可以找到二极管的工作点
混频电路设计课程设计
混频电路设计课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握混频电路的基本原理和设计方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解混频电路的定义和作用；（2）掌握混频电路的基本组成部分及其工作原理；（3）掌握混频电路的设计方法，能够根据实际需求进行设计。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决混频电路的实际问题；（2）能够运用现代教育技术手段，如计算机仿真等，进行混频电路的设计和验证；（3）能够团队合作，进行混频电路设计的创新和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学研究的兴趣和热情，提高学生的科学素养；（2）培养学生团队合作的精神，提高学生的社会责任感；（3）培养学生勇于创新、追求卓越的品质。
二、教学内容根据教学目标，本节课的教学内容如下：1.混频电路的定义和作用；2.混频电路的基本组成部分及其工作原理；3.混频电路的设计方法及步骤；4.混频电路设计的实际应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解混频电路的基本原理、设计方法和实际应用；2.讨论法：学生进行小组讨论，分享设计经验和心得；3.案例分析法：分析实际应用案例，帮助学生更好地理解和掌握混频电路的设计；4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行混频电路的设计和验证。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性；4.实验设备：准备实验所需的设备器材，确保实验教学的顺利进行。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度；2.作业：布置相关的设计实践作业，评估学生对混频电路设计方法的掌握程度；3.实验报告：通过实验报告，评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；4.期末考试：设置期末考试，涵盖本节课的重点知识，评估学生对混频电路知识的整体掌握程度。
吉尔伯特单元混频电路
吉尔伯特单元混频电路摘要：一、吉尔伯特单元混频电路简介二、吉尔伯特单元混频电路的原理与应用三、吉尔伯特单元混频电路的优缺点四、如何设计和优化吉尔伯特单元混频电路五、总结正文：【提纲】一、吉尔伯特单元混频电路简介吉尔伯特单元混频电路是一种广泛应用于射频通信和雷达系统的关键部件。
它主要用于将两个高频信号混合在一起，生成中频信号，从而实现信号的频率变换。
吉尔伯特单元是一种常见的混频器结构，具有较高的性能和稳定性。
二、吉尔伯特单元混频电路的原理与应用吉尔伯特单元混频电路主要由本振、混频器和放大器等部分组成。
本振产生一个本振信号，与输入信号混合后，通过混频器产生中频信号。
混频器的作用是将本振信号和输入信号的频率相互转换，从而得到所需的中频信号。
混频器输出信号经过放大器放大后，可进一步用于后续信号处理环节。
三、吉尔伯特单元混频电路的优缺点吉尔伯特单元混频电路具有以下优点：1.结构简单，便于设计和制造；2.混频效率较高，能有效提高系统性能；3.线性度好，有利于信号质量的保持；4.抗干扰能力强，能适应复杂电磁环境。
然而，吉尔伯特单元混频电路也存在一定的缺点：1.电源效率较低，能耗较大；2.本振泄漏对系统性能有一定影响；3.电路参数易受温度、器件特性等因素变化影响。
四、如何设计和优化吉尔伯特单元混频电路设计吉尔伯特单元混频电路时，应注意以下几点：1.合理选择本振和输入信号的频率，以实现最佳的混频效果；2.优化混频器结构，提高混频效率；3.选用高品质器件，降低本振泄漏和噪声；4.针对特定应用场景，合理布局电路，减小相互干扰；5.采用匹配技术，提高电路的稳定性。
五、总结吉尔伯特单元混频电路在射频通信和雷达系统中具有重要应用价值。
了解其原理、优缺点以及设计方法，有助于充分发挥其在实际应用中的性能优势。
吉尔伯特单元混频电路
吉尔伯特单元混频电路摘要：1.吉尔伯特单元混频电路的概述2.吉尔伯特单元混频电路的工作原理3.吉尔伯特单元混频电路的应用领域4.吉尔伯特单元混频电路的优缺点分析正文：一、吉尔伯特单元混频电路的概述吉尔伯特单元混频电路，是一种在射频（RF）通信系统中广泛应用的混频电路，主要用于实现频率上下转换。
它是由英国工程师奥斯本·吉尔伯特（Oswald G.N.Gilbert）在20 世纪30 年代提出的，是一种具有代表性的射频混频电路，对于现代通信技术发展具有重要意义。
二、吉尔伯特单元混频电路的工作原理吉尔伯特单元混频电路主要由本振、混频、中频放大和本振抑制四个部分组成。
在工作过程中，本振信号与输入信号同时输入混频器，混频器将两个信号进行混频，产生上、下变频信号。
其中，下变频信号（即中频信号）经过中频放大器放大后，送入后续电路进行信号处理。
上变频信号则被本振抑制电路所抑制，以减少对其他电路的干扰。
三、吉尔伯特单元混频电路的应用领域吉尔伯特单元混频电路在射频通信领域具有广泛的应用，如无线电广播、卫星通信、移动通信、雷达系统等。
在射频信号处理、频率转换、信号调制与解调等方面发挥着重要作用。
此外，它还可应用于信号检测、信号分析、频谱监测等领域。
四、吉尔伯特单元混频电路的优缺点分析吉尔伯特单元混频电路具有以下优点：1.结构简单：相较于其他混频电路，吉尔伯特单元混频电路的结构较为简单，易于实现和调试。
2.性能稳定：在合理的电路参数设计下，吉尔伯特单元混频电路具有较好的性能稳定性，可实现较高的混频效率和抑制性能。
3.适应性强：吉尔伯特单元混频电路可根据实际应用需求进行灵活调整，适应不同频段、不同通信系统的要求。
然而，吉尔伯特单元混频电路也存在一定的缺点：1.本振泄漏问题：本振信号会泄漏到中频放大器和混频器等电路，可能导致电路性能下降。
2.二次谐波问题：混频过程中可能产生二次谐波，影响信号质量。
3.电路损耗：混频电路中存在一定的损耗，可能导致信号衰减。
单硅机后级混频电路
单硅机后级混频电路单硅机后级混频电路一、前言单硅机（Monolithic Microwave Integrated Circuits）简称为MMIC（Microwave Monolithic Integrated Circuits）,是在单晶片上实现的各种射频功能器件，具有小体积、重量轻、可缩短时间设计、高功率、较低成本等显著优点。
为了充分发挥MMIC功率积聚和低噪声收益的优势，一般会在MMIC的输入后面加一级后级混频放大器，一般称之为MMIC后级混频电路。
二、 MMIC后级混频放大器设计方法1、设计目标本文介绍单硅机后级混频放大器的设计方法，其基本目标是：（1）保证放大器输出功率；（2）保证放大器纹波和噪声指标满足要求；（3）输入和输出阻抗相匹配；（4）具有一定的功率动态范围；（5）尽可能的低功耗运行。
2、放大器设计步骤（1）根据系统需要，放大器设计的基本参数，如：输入输出阻抗、放大器增益，动态范围、纹波等指标；（2）确定放大器基本结构；（3）确定放大器的组件参数；（4）进行原理图连接以及PCB绘制；（5）检测组装的放大器；（6）总结放大器的工作性质和测试数据等。
三、 MMIC后级混频放大器电路特性分析1、增益和负载匹配MMIC后级混频放大器的增益具有很大的动态范围，一般大于20dB，可以满足系统的需要。
同时，放大器的输入和输出阻抗要符合设计要求，一般50Ω，可以通过采用合适的均衡器满足要求，从而提高放大器的增益。
2、噪声特性MMIC后级混频放大器的噪声指标要求很高，一般在3dB以内，主要取决于放大器结构、组件参数和工艺等因素。
3、纹波MMIC后级混频放大器的纹波也是一个十分重要的参数，一般都要求低于-35dBc/Hz，因此，设计放大器时，使用低频相位误差和低频噪声的低频增益环节有助于改善放大器的纹波情况。
四、结论MMIC后级混频放大器的设计是一种复杂的工作，要求掌握多方面的知识，从而确保放大器的各项性能指标能够满足系统的要求。
5.4混频器电路设计实例
图5.4.6 LT5512 1900MHz下变频器 （PCS/UMTS应用）应用电路原理图、 元器件布局图与印制板图
5.4.5 基于LT5500的1.8～2.7GHz LNA/混 频器电路
LT5500是一个包含有低噪声放大器（LNA）、一个混 频器和一个LO缓冲器的接收器前端IC，采用SSOP-24 封装，可应用于IEEE 802.11和802.11b DSSS及FHSS、 高速无线LAN和区域性环路。 LT5500的工作电压为1.8～5.25V，电流消耗33mA，待 机模式电流消耗2～25A。LT5500的LNA有高增益和 低增益两种工作模式。在2.5GHz频段，LNA高增益模 式具有13.5dB的增益和4dB的噪声系数（NF），在低 增益模式具有14dB的增益和一个+8dBm的IIP3。混 频器由一个有双平衡混频器单元的单端输入差分对组 成。在2.5GHz频段，在10dBm的LO输入功率时，混 频器具有5dB的转换增益和2.5dBm的IIP3。3个端口 的隔离度，LO-IF隔离度达36dB，LO-RF隔离度达36dB， RF-LO隔离度达40dB。混频器中频输出频率范围是 200～450MHz。
图5.4.1 T0785的应用电路原理图和印制板图
5.4.2 基于LT5511的400～3000MHz 上变频器电路
LT5511混频器芯片内部包含一个差分本振缓冲放大器、双 平衡混频器和偏置/使能电路，它的LO、RF和IF端口能够 与宽频率范围内的各种放大器匹配。高性能的本振缓冲器 允许使用一个单端的本机振荡器源，不需要使用不平衡变 压器。 LT5511射频输出频率范围为400～3000MHz，本振输入频 率范围为400～2700MHz，中频输入频率范围为10～ 300MHz。LT5511在IF输入信号电平为5dBm，在射频输 出频率为950MHz时，IIP3为+17dBm。在射频输出频率为 1900MHz时，IIP3为+15.5dBm。输入1dB压缩点为 +6dBm。本振输入功率15～5dBm，本振缓冲器驱动电 平为10dBm。电源电压范围为4.0～5.25V，电流消耗 65mA。采用TSSOP-16封装形式。 LT5511的950MHz应用电路原理图和印制板图如图5.4.2所 示，元器件参数见表5.4.2。
单硅机后级混频电路
单硅机后级混频电路
单硅机后级混频电路是一种用于无线通信系统中的关键电路，它可以将不同频率的信号混合在一起，以便在接收端进行解调和处理。
在现代通信系统中，单硅机后级混频电路扮演着至关重要的角色，它可以实现高效的频谱利用和信号处理，从而提高通信系统的性能和可靠性。
单硅机后级混频电路通常由多个混频器和滤波器组成，其中混频器用于将输入信号的频率转换到所需的中频段，而滤波器则用于去除不需要的频率分量。
在混频器中，通常会使用局部振荡器来产生参考信号，以便与输入信号进行混频。
通过合理设计混频器和滤波器的参数，可以实现对输入信号的精确处理和转换。
在单硅机后级混频电路中，需要考虑的关键参数包括混频器的转换增益、转换损耗、输入输出阻抗匹配等，以及滤波器的通带和阻带特性。
通过优化这些参数，可以实现对不同频率信号的有效混合和处理，从而实现通信系统的高性能和稳定性。
除了混频器和滤波器之外，单硅机后级混频电路还可能包括放大器、功率分配器等辅助电路，以实现对信号的增强和分配。
这些辅助电路的设计和优化也对整个混频电路的性能起着至关重要的作用。
总的来说，单硅机后级混频电路是无线通信系统中不可或缺的一部分，它通过将不同频率的信号混合在一起，实现了高效的信号处理
和频谱利用。
在未来的通信系统中，随着技术的不断发展和进步，单硅机后级混频电路的设计和优化将会变得更加重要，以满足日益增长的通信需求和挑战。
希望通过不断的研究和创新，可以进一步提高单硅机后级混频电路的性能和可靠性，为通信系统的发展做出更大的贡献。
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7.2 时变参量电路的分析
时变跨导：
f ' (U BB uL ) g m (t ) g m 0 (t ) g m1 cos ωLt g m 2 cos 2ωLt
gm0、gm1、gm2分别为时变跨导gm(t)的直流分量、 基波和二次谐波… 1 g m0 g m (t )dt 其中： 2 1 g mn g m (t ) cosnLtdt n0 ic ( I c0 I c1 cos ω Lt I c 2 cos 2ω Lt ) ( g m0
若带通滤波器调谐于差频ωI=ωL-ωs,且 ωI<ωs,称为下混频。 若ωI= ωL+ωs, ωI>ωs ,则称为上混频。
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7.1 概述
输出：uI U Im (1 ma cos Ωt ) cos ωI t
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7.3 晶体三极管混频器
当ULm一定时,gc 也会随VBB变化而变化,见下图所示 ： 工作点A 、C 对应 的gm(t)中 基波分量 gm1都比B 点的小。
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U BE U BB uL uS 如忽略集电极电压的影响，由转移 特性可求出集电极电流ic f (U BE ) f (U BB u L uS ) 取U BB uL作为工作点偏电压时，三极管输出电流可按
泰勒公式展开： ic f (U BB uL ) f '(U BB uL )vs 1/ 2 f ''(U BB uL )us 2 ...
其中gm1=?
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7.2 时变参量电路的分析
解 如图(b)是gm-vBE 特性,在时变偏压UBB+uL下 得到时变跨导gm(t)波形(c)图。
(b)
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7.3 晶体三极管混频器
ic I C (t ) g m (t )vS [ I c 0 I c1 cos ωL t I c 2 cos 2ωL t ] g m1 V cos(ωL -ωS )t Sm [ g m 0 cos ωS t 2 g m1 cos(ωL ωS )t g m 2 cos(2ωL -ωS )t ] 2 上式中有用的中频电流 ： g m1 iI (t) cos(ωL -ωs )t I Im cos ωI t 2
由其中的uS uL项得到（L S）和（L S）项 再用带通滤波器取出所需的中频成分。
根据非线性器件的不同，叠加型混频器可分为
①晶体三极管混频器 ②场效应管混频器 ③二极管平衡混频器和环行混频器
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7.3 晶体三极管混频器
当UBB一定时,随ULm增加而单 调地增大,最终趋于最大值。
在实际晶体管混频电路中,一般均采用分压式偏置电路,因
此由于自给偏置效应,EBO 将自静态值向截止方向移动,相 应的gm也就比恒压偏压时的小,特别是当ULm较大时,自给 偏置效应将使gm(t)的方波导角减小,从而使gc 下降, (ULm)opt最佳本振幅.
其中时变静态电流：
f (U BB uL ) I c (t ) I c 0 I c1 cos ωLt I c 2 cos 2ωLt
式中Ic0、Ic1、Ic2分别表示集电极时变静态电流Ic(t)的 直流分量、基波和二次谐波分量的幅值。可按傅里 叶级数展开。
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7.1 概述
MC1596集成平衡调制器电路
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7.1 概述
MC1596集成平衡混频器电路
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7.1 概述
式中 U Im 与
K Usm U Lm 与带通滤波器的传输特性有关. 2
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7.1 概述
同理,当输入为调频波(FM)时,设:
us (t ) U sm cos(ωc t m f sin Ωt )
换为某一个固定的新的频率,称为中频(IF),而调制参数(调制
频率、调制系数等)都不改变,这种频率变换过程称为混频。
混频后得到的信号是中心频率固定的窄带信号。
图7-1.exe
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7.1 概述
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π/ 2
7.3 晶体三极管混频器
1.工作原理
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7.3 晶体三极管混频器
L1C1谐振于S，L2C2谐振于I L S 输入：uS U Sm cosSt 本振：uL U Lm cosLt uS 为小信号，uL为大信号得：U Lm U Sm
g m1 cos ωLt g m 2 cos 2ωLt )us
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7.2 时变参量电路的分析
I c 0 I c1 cos ω Lt I c 2 cos 2ω Lt U sm [ g m 0 cos ωs t 1 1 g m1 cos(ω L ω s )t g m1 cos(ω L - ωs )t 2 2 1 1 g m2 cos(2ω L ωs )t g m2 cos(2ω L-ωs )t ] 2 2
(c)
7.2 时变参量电路的分析
由公式可求得：
1 π g m1 g m (t ) cos ω Ltdωt π 2 π g m (t ) cos ω Ltdωt 0 2 10 sin ω Lt 0 20 (ms)
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由于us值很小,二次方以上各项可忽略,于是
ic f (U BB uL ) f ' (U BB uL )us I c (t ) gm (t )vs
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7.2 时变参量电路的分析
式中的f (U BB uL )和f '(U BB uL )分别为晶体管 偏压等于U BB uL时的集电极电流和跨导，称 为时变静态电流和时变跨导。
晶体管静态电流IC(t)和跨导gm(t)均随vL作周期变化
I c (t ) I c0 I c1 cosω Lt I c 2 cos 2ω Lt g m (t ) g m0 g m1 cosω Lt g m2 cos 2ωLt
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上式说明,在电流 ic中出现了很多新的组合频率, 其中(ωL+ωs)和(ωL-ωs)是很有用的成分。利 用这一原理,时变跨导电路常用于实现混频功能
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7.2 时变参量电路的分析
例1. 图解法： 晶体管特性如图(a)所示,已知UBB=1V, uL=cosωLt (v)。画出时变跨导gm(t)的波形,
输出：
uI (t ) U Im cos(ωI t m f sin Ωt )
输出仍为调频波,只是改变了载波,并没有影响瞬 时频率的变化规律.
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7.1 概述
双差分对平衡调制器电路
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中频振幅: I Imຫໍສະໝຸດ g m1 VSm , 2
I Im g m1 混频跨导g c : g c VSm 2
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7.3 晶体三极管混频器 gc由UBB+UL决定,而与
Us无关, gc越大,混频增益越高。 gc与电压UBB、ULm的关 系如图所示。
第7 章
§7.1 §7.2 §7.3 §7.4 §7.5 §7.6
混 频
概述 时变参量电路的分析 晶体三极管混频器 场效应管混频器 晶体二极管混频电路 混频器的干扰
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7.1 概述
混频: 在本振信号参与下,将输入信号的频率或已调波信号载频变