3.2 混頻器
3.2.2 混頻器參數介紹
混頻器的其中一個重要參數即是轉換增益，其定義為期望中頻輸出功率除以 輸入射頻功率，如(3.49)所示。在一般情況下，轉換增益混頻器的有兩種類型：
一種是電壓轉換增益，另一種是功率轉換增益。
The desired output IF power Conversion Gain
The input RF power
(3.49)假設一個輸入信號為弦波輸入，則輸出訊號頻率，將含括整數倍數的輸入訊 號頻率，如(3.50)所示。其中包含輸入頻率的項，稱為基礎訊號(Fundamental Signal)，而其它之高階項稱為諧波(Harmonic)。諧波的產生將導致轉換增益的效
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2 3
1
4
Gain A
(3.51)3.2.2.2 線性度
一般理想情形時，混頻器被認為具備線性且非時變的特性。故線性度是一個 設計時的重要參數。以下將介紹兩個線性度參數的指標：輸入1dB增益壓縮點 (Input 1dB Compression Point, IP1dB)和輸入三階截止點(IIP3)。
中頻輸出大小理論上是正比於射頻輸入訊號大小，然而，當輸入信號變大 時，中頻的輸出信號卻不一定能完全線性正比於輸入訊號。此處以距離理想中頻 輸出線性線1dB的地方為參考點，當做是否為線性的標準。如圖3.21所示，圖中 的虛線代表理想中頻輸出線性線，實線顯示實際的中頻輸出曲線。1dB壓縮點，
代表了當射頻的輸入功率為此點時，實際的中頻輸出功率會低於理想的輸出功率 恰1dB。較高的1dB壓縮點代表較好的線性特性。
混頻器的線性度的指標，也可以由雙頻交互調變來參考，也就是IIP3。理想 情形時，兩個不同頻率的射頻訊號在頻率轉換的過程中應為彼此獨立作用的，並 且能期望在中頻端獲得兩個獨立的中頻輸出訊號。然而，真實的混頻器將會顯示 出兩個頻率互調後的結果。這是因為兩個或兩個以上不同的射頻頻率輸入時，會 降低系統對輸入信號的線性區容忍度。IIP3即是用來衡量兩個相當靠近的射頻頻 率訊號注入時，系統的線性度指標。如圖3.22所示，以實際一階中頻輸出功率曲 線做延伸，化成虛線型式，當與其三階中頻輸出功率曲線交會時，即為輸入三階 截止點。一般而言IP1dB與IIP3約會相差10dB左右。
1dB
A 1dB RF input power IF output
power
3rd intercept point
RF input power IF output
power
3rd intermodulation product IF power
圖 3.21 IP1dB示意圖 圖 3.22 IIP3 示意圖
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3.2.2.3 隔離度
混頻器另外一個重要的參數為隔離度(Isolation)，代表本地振盪源與射頻及 中頻三者之間的影響程度。若本地振盪端至射頻端的隔離度優良，代表本地振盪 源訊號不會洩漏至低雜訊放大器(Low Noise Amplifier, LNA)或者天線端；若射頻 端到本地振盪端的隔離度好，則確保外界的射頻干擾源不會造成本地振盪源的影 響，上述二者對於直接降頻接收機而言為非常重要的參數，此二參數的最佳化，
可以使得直流偏移(DC Offset)問題獲得改善。而本地振盪端至中頻的隔離度，則 可避免後級電路靈敏度下降，如果混頻器架構採用雙平衡式(Double Balance)混頻 器的話，相較於單平衡式混頻器而言，此項隔離度可以獲得相當大的改善。最後 為射頻端到中頻的隔離度，當直接降頻接收機使用時，若是此項隔離度不良，其 二階失真(IMD2)將會嚴重影響中頻輸出表現。
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