Что необходимо определить до выбора микросхемы смесителя или преобразователя?
Необходимо определить диапазоны RF, гетеродина и ПЧ, верхнее или нижнее гетеродинирование, зеркальный и гармонические каналы, пассивную или активную схему, усиление либо потери преобразования, определение шума SSB или DSB, IIP3 и P1dB, мощность и утечку гетеродина, развязку портов, баланс I/Q и реальные импедансы источника, нагрузки, фильтра и измерителя. Нелинейный смеситель создает не только одну требуемую частоту, но и все допустимые суммы и разности. Полезный результат зависит от частотного плана, фильтрации, качества гетеродина и нагрузок всех трех портов. Поэтому приемка начинается с таблицы побочных каналов и блокирующих сигналов, а завершается измерением на целевой плате.
Зафиксировать частотный план и схему преобразования
Для каждого режима задаются полный RF-диапазон, перестройка гетеродина и рабочая полоса ПЧ. Указываются верхняя или нижняя настройка, нулевая, низкая или высокая первая ПЧ, полезная боковая полоса и зеркальная частота. Помимо основной формулы проверяются продукты mRF плюс или минус nLO, способные попасть в ПЧ, полосу АЦП, передающий или соседний канал. Одинарно-, двойно- или тройно-балансная, пассивная, активная, гармоническая, I/Q или зеркально-подавляющая схема выбирается по полосе, связи по постоянному току, интеграции и фильтрации. Встроенные буфер, умножитель, балун или усилитель гетеродина меняют внешнюю схему и границу проверки.
Совместно рассчитать преобразование, шум и блокирование
Усиление или потери преобразования проверяются по краям RF, LO и ПЧ, при температуре, питании и заданной мощности гетеродина. В приемнике различают SSB- и DSB-коэффициент шума и учитывают потери до смесителя, фильтр ПЧ и последующее усиление. Пассивная и активная архитектуры по-разному обменивают мощность гетеродина, интеграцию, усиление, шум и линейность. IIP3 относится к двухтоновым искажениям, P1dB к компрессии; коэффициент шума дополнительно измеряется при ожидаемом блокирующем уровне. Фазовый шум гетеродина может перенести сильный блокер в полезную ПЧ. Реактивные фильтры и рассогласование портов создают рябь преобразования.
Закрыть план гетеродина, развязки и побочных продуктов
Минимальная и максимальная мощность гетеродина определяется непосредственно на выводе с учетом делителя, ключа, трассы и температуры. Недостаток ухудшает преобразование и линейность, избыток повышает утечку и нагрузку. Развязка между гетеродином и RF, гетеродином и ПЧ, а также RF и ПЧ оценивается отдельно: утечка гетеродина может излучаться, снижать чувствительность следующего каскада, перегружать ПЧ или повторно смешиваться после отражения. Гармоники и интермодуляционные продукты рассчитываются во всей полосе перестройки с блокерами, несколькими несущими и гармониками гетеродина. Для каждого продукта назначается подавление входным фильтром, фильтром ПЧ, дифференциальной компенсацией или цифровой обработкой. В активной схеме добавляются шум питания, режим смещения и переходные процессы.
Проверить I/Q-баланс и установленный преобразователь
Подавление зеркального канала и нежелательной боковой полосы определяется всей I/Q-цепью. Ошибки амплитуды и квадратуры измеряются от гибрида до нагрузок I и Q, включая внешние фильтры, усилители и задержку трасс. Задаются синфазный уровень, дифференциальный импеданс, постоянная составляющая ПЧ и диапазон калибровки. Маршруты LO, RF и ПЧ не должны обходить развязку корпуса; заземление, тепловая площадка и плоскости отсчета повторяют проверенный монтаж. На плате измеряются преобразование, рябь, согласование портов, развязка, P1dB, IIP3, шум, подавление зеркала, утечка LO и целевая матрица побочных каналов по частоте, мощности, температуре и питанию.
- Диапазоны RF, гетеродина и ПЧ, верхняя или нижняя настройка, полезная полоса и зеркало
- Пассивная, активная, балансная, гармоническая, I/Q или интегрированная схема
- Усиление или потери преобразования, рябь, SSB- или DSB-шум и шум при блокере
- IIP3, P1dB, входной уровень, пик-фактор, число несущих и динамический диапазон
- Мощность и фазовый шум гетеродина, утечка, развязка портов и матрица побочных каналов
- Амплитудно-фазовый баланс I/Q, фильтры, топология платы и измерительная проверка
Граница категории
Категория охватывает полупроводниковые RF- и СВЧ-микросхемы или MMIC смесителей и преобразователей частоты в корпусе либо кристалле: пассивные, активные, балансные, I/Q, подавляющие зеркальный канал и однополосные, включая устройства со встроенным буфером гетеродина. Исключены коаксиальные смесительные модули, законченные модули и подсистемы повышения или понижения частоты, а также отдельные PLL-, VCO- и синтезаторные микросхемы. Здесь принимается решение по преобразованию на уровне кристалла, динамике, побочным продуктам, развязке и результату в монтаже.