混频器基础介绍
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混频器IIБайду номын сангаас3 21.5 20 18.5 对应系统互调 指标 75 74 73
每提高1.5dBIIP3，则提升1dB互调！
17
15.5 14
72
71 70
混频器选型的案例
6.实测指标：（此指标为从混频器灌入信号到2中频解调出信号的整机指标，具体测试请参 见之前评估邮件）
混频器型号 测试频点 CE互调(dB) 806MHZ 825MHZ SYM-25DHW 896MHZ 902MHZ 806MHZ 825MHZ ADE-12 896MHZ 902MHZ 75 75 74.5 74.5 72.5 72 72 72
混频器选型从哪些方面去考虑
评估指标需求 对应频段选指标； 确认混频器内部结构；
以核心指标，瓶颈指标为筛选关键词；
控制不确认指标的风险； 确认器件状态 对比厂商，优选低价优质，优选公司的优选品牌； 确认交货周期，接轨项目进度； 尽量选用市场上使用量大的器件，比如选用公网产品用料； 优先选用公司在用器件，规避未知风险；
滤除公式中的较高频率，则得到选出 的中频IF信号Freq（RF-LO)
超外差式2次变频数字中频方案：
RF频段，中频频段，多级滤波器提高接收机选频能力；
不同频段进行增益放大保证系统稳定；（单一频段增益不宜超50dB）
固定中频的A/D变化，较低的数字解调难度； 相比零中频等较简单的电路结构，此电路在混频器后有较多的选频放大， 必须在前级配置较高的增益来降低系统噪声系数，同时，此电路有较强的 镜频等干扰，这两点使我们必须选择IIP3点更高，杂散抑制更好的混频器
器件厂商的选型考虑
Minicircuit
公司优选品牌，无源器件开发经验技术领先，混频器市场占有率高，产品种类覆盖高，datasheet测试指标全 面，适合选用其市场供应量大的产品做新产品开发应用；目前DMR中转台,CPCI信道机在用产品SYM25DHW
Skyworks
公司优选品牌，混频器产品线主营混频二极管，产品性价比高，但datasheet中几乎不附射频指标，选型时需 多做测试，一致性评估，适合应用在较成熟的产品；目前DMR车台，手台在用产品为HSMS-2887等。
注意高本振情况下 的频谱倒相问题
Lo=F+IF F F-f’
IF
F+f’ IF-f’ IF+f’
FM调制与4FSK调制的信号频谱不是关于中心频率对称的，信号 的倒相将改变信号频谱分布，可能会造成信号调解出错
VHF的一本振为高本振，大家是否都遇到过因信号倒相而数字灵 敏度测不出的情况？是不是一定要通过软件改相位解决？
选型一款混频器，首先要对应到相应频段去评估指 标，根据IP3与LO幅度的组合需求去过滤产品，再由细 节指标选出适合的产品，最后是成本，交期和后续频 段兼容的考虑。
混频器选型的案例 CPCI 800MHZ 混频器选型 问题起因
CPCI 800MHZ评估混频器替换的可能性
问题分析
1.接收系统对混频器需求评估 相比原U段，800MHZ的射频前端电路变更没有加重对混频器差损，IIP3的要求，唯一确知的 恶化是LO相位噪声。如果仅需保证800MHZ与之前U端的指标水准接近，那么新选的混频器的 差损，IP3，隔离度等允许一定程度的下降；
噪声系数NF
隔离度ISOLATION 谐波抑制IPmn 端口驻波比VSWR 最大输入功率
接收灵敏度
互调，杂散，灵敏度 杂散抗扰性 互调 大功率接收可靠性
乘法器件类型，LO驱动幅度
乘法器件拓扑结构，对称性，链路滤波 乘法器件类型，拓扑结构 乘法器件输入阻抗平坦度，端口匹配 乘法器件线性度，器件大功率承受度
U3频段的AB34(1)杂散在366.75MHZ频段与RF同频，这是 否还算作杂散？ 为避免与邻道，互调等指标重合，杂散一般规定为100KHZ 以外的干扰信号，而FCC,CE标准更有杂散点与RF频点频距 的规定，一般不小于10MHZ,相关资料请后续自行查阅。
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标解析及选型-------------------------------------------12
单平衡 结构 混频管数 RF-IF 隔离度 LO-IF LO-RF 谐波抑制 RF谐波 LO谐波 简单 2 差 好 好 较差 较好
双平衡 普通 4 好 好 好 较好 较好
三平衡 复杂 6 好 好 好 好 好
三 平 衡
一般使用频率越高的混频 器，会采用越多的级数
交调截止点IPmn 性能对比
关于混频器IPmn的案例
混频器特性浅析及选型
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
混频器指标解析及选型-------------------------------------------10
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
混频器分类
以乘法器件划分
二极管 线性 频率范围 馈电 本振需求 引入噪声 成本 较好 宽 无 较高 一般 一般 BJT 较差 窄 有 一般 大 一般 FET 好 窄 有 一般 小 较高
二极管混频
FET混频
需求决定配置！ 手台，车台，中继台 对号入座！
以乘法器件拓扑结构划分
单管混频，单，双，三平衡式--拓扑复杂度的增加，是以对称结构抵消共模信号，影 响的是RF，LO，IF三端口的口间隔离及谐波抑制，这两者会影响到你的杂散，灵敏 度，互调，EMI,EMC。。。
单 平 衡 双 平 衡
避免占用频带的重叠； 通信设备收发天线的长度限制（天线长度应与射频波长成正比）； 通信电路中走线和IC大小与射频频率的反比关系。
接收机中，我们需要利用混频器，将载波频率降下来，便于后续电路选频，解调出有 用信号来。混频器:
通常是一种利用器件的频域乘法特性来实现频谱搬移的功能模块; 接收机中， 混频器一般为下变频混频，用以实现射频信号的中频化; 我们需重点关注接收系统对混频器的线性，差损，RF,LO，IF三端口的隔离等要求。
大家觉得此 次评估决策 是否正确？ 哪些地方考 虑不周？
通常，天线口处测试的互调值等于或略低于混频前测试值，由以上数据， 同时考虑800MHZ平台本振25KHZ相噪的恶化，如选用新混频，整机的互调 指标可能在70dB附近，指标余量有不足的风险。 问题结论：因以下原因，后续计划沿用原混频器 1.IIP3余量不足； 2.IPmn等指标不确定性； 3.目前Tetra没有应用相应频段，而MINI建议不要用到此混频器的边沿频段； 4.PCB layout时间临近
混频器选型的案例
5.混频器IIP3需求估算与实测指标；
由计算结果对比，评估Mixer IIP3较的模型是：
IM = 1/3 ( 2* IIP3系统 - 2* Sens - Co-chan), IP3 mixer = IIP3系统 + Gain; 算式得出的结果忽略混频器前端所有的非线性影响， 以及本振的相噪影响（估算本振25khz相噪需在-135dBc以上才可以忽略影响，） 按Sen=-107dB， Co-chan=-8dB，Gain=12dB计算，则对应关系为
混频器选型的案例
4.初步的datasheet指标对比
看对应频段的指标水平，然后考虑后续是否有其他的频段兼容；
从datasheet对比看出：
混频的差损，隔离度在可接受范围， IIP3是否能保证互调，需进一步评估； 谐波抑制等指标不确定性大，需 在新PCB对应焊盘上做一致性验 证才能有较强说服力。
中转台RD980 U3的杂散AB34
问题起因
RD980要求杂散CE 85dB以上，而此类型杂散在330-400MHZ频段最差为78dB
问题分析
1.根据杂散点计算公式：Freq AB34(1)=4RF/3-5IF/3,由RF频率范围
330~400MHZ,IF=73.35MHZ,则得到，在360MHZ附近，此杂散点靠近RF，在接收前端带通 上不受抑制； 2.测试此类杂散点距离360MHZ较远,带通有抑制的点，发现杂散抗扰性没有相应改善，证明 优化RF谐波效果甚微; 3.增加本振放大端的谐波抑制，杂散没有改善，由此推断此杂散是RF与LO的基波直接在乘 法器件中混频得到； 4.尝试在混频器前增加LC匹配，从而改变混频器IPmn，测试发现新参数下，AB34最差 82dB，但其他杂散抗扰性变差严重；
2.电性能以外状态环比 目前所用混频器虽然性能较好，但单价在30人民币左右，而公司库存中就有较多低价的选择；
3.项目进度，风险控制 因CPCI 800MHZ项目进度较紧急，不打算后续进行改版，同时中继台产品杂散性能应保持较 高的水准，本次选型不应选择混频类型变动较大的器件，至少应保持平衡式，无源混频的方 案上； 在此性能和时间周期的要求下，计划取目前TETRA车台在用的一款混频器ADE-12与原混 频器SYM-25DHW作对比评估；
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标 三阶交调截止点IIP3（留3dB 余量） LO驱动幅度 差损LOSS 隔离度ISOLATION 谐波抑制IPmn 端口驻波比VSWR 最大输入功率
SYM-25DHW 30 20 6.29
ADE-12 17 10 6.99
因本振幅度差异，隔离度基本持平 没有同频率的数据对比，需实际评 估 1.6 23dBm 3.5 17dBm
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标解析及选型-------------------------------------------10
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
概述
为什么需要用混频器， 混频器是干什么的？
我们需要把语音信息调制到载波频率进行收发无线通信,是因为
关于混频器IPmn的案例 问题结论：
1.频率接近RF的杂散主要考验非线性器件IPmn，因输入到混频器的信号大于LNA，变容 二极管，混频器一般较易成为瓶颈，如接收系统杂散指标要求较高，需做重点评估； 2.从多部工具书以及测试经验来看，混频器输入输出端严格的50欧匹配是保证频段内性 能一致的必要条件。
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
混频器指标解析及选型
混频器指标 三阶交调截止点IIP3 LO驱动幅度 差损LOSS 影响接收系统指标 互调抗扰性 混频差损，线性度 链路增益 受控及限制 乘法器件线性度，变频损耗，LO驱动幅度 受乘法器件类型，变频损耗影响 变频损耗，LO驱动幅度
Triquint
非优选品牌，混频器产品中CMY210目前手台800MHZ平台在用，其高线性，低本振需求，无baluns结构的 方案性价比较高。。。。。（关于IPmn如何评估）
Hittite
公司优化品牌，在射频领域有较大覆盖范围，产品一般有较高集成度，同时定价较高；
每提高1.5dBIIP3，则提升1dB互调！
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71 70
混频器选型的案例
6.实测指标：（此指标为从混频器灌入信号到2中频解调出信号的整机指标，具体测试请参 见之前评估邮件）
混频器型号 测试频点 CE互调(dB) 806MHZ 825MHZ SYM-25DHW 896MHZ 902MHZ 806MHZ 825MHZ ADE-12 896MHZ 902MHZ 75 75 74.5 74.5 72.5 72 72 72
混频器选型从哪些方面去考虑
评估指标需求 对应频段选指标； 确认混频器内部结构；
以核心指标，瓶颈指标为筛选关键词；
控制不确认指标的风险； 确认器件状态 对比厂商，优选低价优质，优选公司的优选品牌； 确认交货周期，接轨项目进度； 尽量选用市场上使用量大的器件，比如选用公网产品用料； 优先选用公司在用器件，规避未知风险；
滤除公式中的较高频率，则得到选出 的中频IF信号Freq（RF-LO)
超外差式2次变频数字中频方案：
RF频段，中频频段，多级滤波器提高接收机选频能力；
不同频段进行增益放大保证系统稳定；（单一频段增益不宜超50dB）
固定中频的A/D变化，较低的数字解调难度； 相比零中频等较简单的电路结构，此电路在混频器后有较多的选频放大， 必须在前级配置较高的增益来降低系统噪声系数，同时，此电路有较强的 镜频等干扰，这两点使我们必须选择IIP3点更高，杂散抑制更好的混频器
器件厂商的选型考虑
Minicircuit
公司优选品牌，无源器件开发经验技术领先，混频器市场占有率高，产品种类覆盖高，datasheet测试指标全 面，适合选用其市场供应量大的产品做新产品开发应用；目前DMR中转台,CPCI信道机在用产品SYM25DHW
Skyworks
公司优选品牌，混频器产品线主营混频二极管，产品性价比高，但datasheet中几乎不附射频指标，选型时需 多做测试，一致性评估，适合应用在较成熟的产品；目前DMR车台，手台在用产品为HSMS-2887等。
注意高本振情况下 的频谱倒相问题
Lo=F+IF F F-f’
IF
F+f’ IF-f’ IF+f’
FM调制与4FSK调制的信号频谱不是关于中心频率对称的，信号 的倒相将改变信号频谱分布，可能会造成信号调解出错
VHF的一本振为高本振，大家是否都遇到过因信号倒相而数字灵 敏度测不出的情况？是不是一定要通过软件改相位解决？
选型一款混频器，首先要对应到相应频段去评估指 标，根据IP3与LO幅度的组合需求去过滤产品，再由细 节指标选出适合的产品，最后是成本，交期和后续频 段兼容的考虑。
混频器选型的案例 CPCI 800MHZ 混频器选型 问题起因
CPCI 800MHZ评估混频器替换的可能性
问题分析
1.接收系统对混频器需求评估 相比原U段，800MHZ的射频前端电路变更没有加重对混频器差损，IIP3的要求，唯一确知的 恶化是LO相位噪声。如果仅需保证800MHZ与之前U端的指标水准接近，那么新选的混频器的 差损，IP3，隔离度等允许一定程度的下降；
噪声系数NF
隔离度ISOLATION 谐波抑制IPmn 端口驻波比VSWR 最大输入功率
接收灵敏度
互调，杂散，灵敏度 杂散抗扰性 互调 大功率接收可靠性
乘法器件类型，LO驱动幅度
乘法器件拓扑结构，对称性，链路滤波 乘法器件类型，拓扑结构 乘法器件输入阻抗平坦度，端口匹配 乘法器件线性度，器件大功率承受度
U3频段的AB34(1)杂散在366.75MHZ频段与RF同频，这是 否还算作杂散？ 为避免与邻道，互调等指标重合，杂散一般规定为100KHZ 以外的干扰信号，而FCC,CE标准更有杂散点与RF频点频距 的规定，一般不小于10MHZ,相关资料请后续自行查阅。
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标解析及选型-------------------------------------------12
单平衡 结构 混频管数 RF-IF 隔离度 LO-IF LO-RF 谐波抑制 RF谐波 LO谐波 简单 2 差 好 好 较差 较好
双平衡 普通 4 好 好 好 较好 较好
三平衡 复杂 6 好 好 好 好 好
三 平 衡
一般使用频率越高的混频 器，会采用越多的级数
交调截止点IPmn 性能对比
关于混频器IPmn的案例
混频器特性浅析及选型
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
混频器指标解析及选型-------------------------------------------10
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
混频器分类
以乘法器件划分
二极管 线性 频率范围 馈电 本振需求 引入噪声 成本 较好 宽 无 较高 一般 一般 BJT 较差 窄 有 一般 大 一般 FET 好 窄 有 一般 小 较高
二极管混频
FET混频
需求决定配置！ 手台，车台，中继台 对号入座！
以乘法器件拓扑结构划分
单管混频，单，双，三平衡式--拓扑复杂度的增加，是以对称结构抵消共模信号，影 响的是RF，LO，IF三端口的口间隔离及谐波抑制，这两者会影响到你的杂散，灵敏 度，互调，EMI,EMC。。。
单 平 衡 双 平 衡
避免占用频带的重叠； 通信设备收发天线的长度限制（天线长度应与射频波长成正比）； 通信电路中走线和IC大小与射频频率的反比关系。
接收机中，我们需要利用混频器，将载波频率降下来，便于后续电路选频，解调出有 用信号来。混频器:
通常是一种利用器件的频域乘法特性来实现频谱搬移的功能模块; 接收机中， 混频器一般为下变频混频，用以实现射频信号的中频化; 我们需重点关注接收系统对混频器的线性，差损，RF,LO，IF三端口的隔离等要求。
大家觉得此 次评估决策 是否正确？ 哪些地方考 虑不周？
通常，天线口处测试的互调值等于或略低于混频前测试值，由以上数据， 同时考虑800MHZ平台本振25KHZ相噪的恶化，如选用新混频，整机的互调 指标可能在70dB附近，指标余量有不足的风险。 问题结论：因以下原因，后续计划沿用原混频器 1.IIP3余量不足； 2.IPmn等指标不确定性； 3.目前Tetra没有应用相应频段，而MINI建议不要用到此混频器的边沿频段； 4.PCB layout时间临近
混频器选型的案例
5.混频器IIP3需求估算与实测指标；
由计算结果对比，评估Mixer IIP3较的模型是：
IM = 1/3 ( 2* IIP3系统 - 2* Sens - Co-chan), IP3 mixer = IIP3系统 + Gain; 算式得出的结果忽略混频器前端所有的非线性影响， 以及本振的相噪影响（估算本振25khz相噪需在-135dBc以上才可以忽略影响，） 按Sen=-107dB， Co-chan=-8dB，Gain=12dB计算，则对应关系为
混频器选型的案例
4.初步的datasheet指标对比
看对应频段的指标水平，然后考虑后续是否有其他的频段兼容；
从datasheet对比看出：
混频的差损，隔离度在可接受范围， IIP3是否能保证互调，需进一步评估； 谐波抑制等指标不确定性大，需 在新PCB对应焊盘上做一致性验 证才能有较强说服力。
中转台RD980 U3的杂散AB34
问题起因
RD980要求杂散CE 85dB以上，而此类型杂散在330-400MHZ频段最差为78dB
问题分析
1.根据杂散点计算公式：Freq AB34(1)=4RF/3-5IF/3,由RF频率范围
330~400MHZ,IF=73.35MHZ,则得到，在360MHZ附近，此杂散点靠近RF，在接收前端带通 上不受抑制； 2.测试此类杂散点距离360MHZ较远,带通有抑制的点，发现杂散抗扰性没有相应改善，证明 优化RF谐波效果甚微; 3.增加本振放大端的谐波抑制，杂散没有改善，由此推断此杂散是RF与LO的基波直接在乘 法器件中混频得到； 4.尝试在混频器前增加LC匹配，从而改变混频器IPmn，测试发现新参数下，AB34最差 82dB，但其他杂散抗扰性变差严重；
2.电性能以外状态环比 目前所用混频器虽然性能较好，但单价在30人民币左右，而公司库存中就有较多低价的选择；
3.项目进度，风险控制 因CPCI 800MHZ项目进度较紧急，不打算后续进行改版，同时中继台产品杂散性能应保持较 高的水准，本次选型不应选择混频类型变动较大的器件，至少应保持平衡式，无源混频的方 案上； 在此性能和时间周期的要求下，计划取目前TETRA车台在用的一款混频器ADE-12与原混 频器SYM-25DHW作对比评估；
概述---------------------------------------------------------------------3
索引
混频器分类------------------------------------------------------------7
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标 三阶交调截止点IIP3（留3dB 余量） LO驱动幅度 差损LOSS 隔离度ISOLATION 谐波抑制IPmn 端口驻波比VSWR 最大输入功率
SYM-25DHW 30 20 6.29
ADE-12 17 10 6.99
因本振幅度差异，隔离度基本持平 没有同频率的数据对比，需实际评 估 1.6 23dBm 3.5 17dBm
以乘法器件划分 以乘法器件拓扑结构划分 混频器IPmn的案例分享
混频器指标解析及选型-------------------------------------------10
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
概述
为什么需要用混频器， 混频器是干什么的？
我们需要把语音信息调制到载波频率进行收发无线通信,是因为
关于混频器IPmn的案例 问题结论：
1.频率接近RF的杂散主要考验非线性器件IPmn，因输入到混频器的信号大于LNA，变容 二极管，混频器一般较易成为瓶颈，如接收系统杂散指标要求较高，需做重点评估； 2.从多部工具书以及测试经验来看，混频器输入输出端严格的50欧匹配是保证频段内性 能一致的必要条件。
指标解析 混频器选型案例讨论 器件厂商的选型考虑
混频器指标解析及选型
混频器指标 三阶交调截止点IIP3 LO驱动幅度 差损LOSS 影响接收系统指标 互调抗扰性 混频差损，线性度 链路增益 受控及限制 乘法器件线性度，变频损耗，LO驱动幅度 受乘法器件类型，变频损耗影响 变频损耗，LO驱动幅度
Triquint
非优选品牌，混频器产品中CMY210目前手台800MHZ平台在用，其高线性，低本振需求，无baluns结构的 方案性价比较高。。。。。（关于IPmn如何评估）
Hittite
公司优化品牌，在射频领域有较大覆盖范围，产品一般有较高集成度，同时定价较高；