דער מיקסער איז אַ שליסל בינע פון די רף סיגנאַל קייט אין די סופּערהעטעראָדינע (סופּער) ופנעמער אַרקאַטעקטשער. עס אַלאַוז די ופנעמער צו זיין טונד איבער אַ ברייט אָפטקייַט באַנד פון אינטערעס און דערנאָך גער די געבעטן סיגנאַל אָפטקייַט צו אַ באַוווסט פאַרפעסטיקט אָפטקייַט. דער אַלאַוז די סיגנאַל פון אינטערעס צו זיין יפישאַנטלי פּראַסעסט, פילטערד און דעמאָדולאַטעד. די סטרוקטור פון די סופּער סטרוקטור איז עלעגאַנט און פּשוט, אָבער די פאַקטיש פאָרשטעלונג דעפּענדס אויף די פאָרשטעלונג פון די קאַנסטיטשואַנט פאַנגקשאַנאַל בלאַקס.
באַמערקונג אַז די ומעטומיק סופּערמאַן איז דעוועלאָפּעד דורך די ינזשעניעריע זשעני מאַדזשאָר עה אַרמסטראָנג איז געווען אין די 1930 ס און לאַרגעלי ריפּלייסט זיין פריערדיקן ופנעמער פּלאַן, די סופּער-רידזשענעראַטיוו פּלאַן (כאָטש עס איז נאָך געניצט אין פאַכמאַן אַפּלאַקיישאַנז הייַנט). דערנאָך, אַרמסטראָנג אויך ינווענטאַד אָפטקייַט מאַדזשאַליישאַן, וואָס איז נאָך וויידלי געוויינט. קיין איינער פון זיי וואָלט מאַכן אַרמסטראָנג אַ "פּיאָניר און ינווענטאָר" קאַטעגאָריע, אָבער עס איז טאַקע וויכטיק צו האָבן די דריי ראַדיאָ-פֿאַרבונדענע המצאות. פֿאַר מער אינפֿאָרמאַציע אויף די באַסיקס פון די מיקסער, זען די TechZone אַרטיקל "באַסיקס פון די מיקסער". אין אַ יקערדיק ופנעמער "איין קאַנווערזשאַן" ופנעמער, די אַרייַנשרייַב טרעגער רף סיגנאַל איז אַמפּלאַפייד דורך איינער אָדער מער נידעריק ראַש אַמפּלאַפייער (לנאַ) סטאַגעס און דאַן גייט אריין די מיקסער (פיגורע 1). דער מיקסער האט צוויי ינפּוץ: רף סיגנאַל און היגע אַסאַלייטער (LO). די LO איז אין אַ פאַרפעסטיקט פאָטאָ פון דער געוואלט סיגנאַל צו זיין טונד, און קענען זיין באַשטימט אויבן אָדער אונטער די טרעגער אָפטקייַט; עס זענען טעכניש סיבות אין עטלעכע דיזיינז, וואָס איינער האט בילכערקייַט איבער די אנדערע.
פיגורע 1: די גרונט סופּערהעטעראָדינע אַרקאַטעקטשער מיקסיז די רף סיגנאַל מיט די היגע אַסאַלייטער און האלט אַ פאַרפעסטיקט אָפסעט מיט די אַמפּלאַפייד רף סיגנאַל צו זיין טונד צו דזשענערייט אַ אַראָפּ-קאַנווערזשאַן, פאַרפעסטיקט אָפטקייַט סיגנאַל, וואָס קענען זיין אַמפּלאַפייד און דעמאָדולאַטעד באַסבאַנד.
דער מיקסער איז אַ ניט-לינעאַר בינע וואָס קאַמביינז צוויי סיגנאַלז. דער ניט -לינעאַר מיקסינג טראגט צוויי אַוטפּוץ: איינער אין די סאַכאַקל פון די צוויי סיגנאַל פריקוואַנסיז, און די אנדערע מיט זייער חילוק (אנדערע און/האַרמאָניקס זענען אויך געשאפן דורך די נאַנליניער מיקסינג פּראָצעס, אָבער זיי זענען נישט טשיקאַווע און גרינג צו פילטער). עס איז אַזאַ אַ פאַרפעסטיקט קלאַפּן אָפטקייַט רעזולטאַט, גערופֿן אַ ינטערמידייט אָפטקייַט (IF), וואָס מאכט די סופּער פּלאַן אַזוי עפעקטיוו. דאָס איז ווייַל די ספּעציפיש אָפטקייַט איז טונד, די IF איז שטענדיק אין דער זעלביקער אָפטקייַט. זינט די IF אָפטקייַט איז שטענדיק דער זעלביקער, די IF בינע אַמפּלאַפייער און סאַבסאַקוואַנט דעמאָדולאַטאָר קענען זיין אָפּטימיזעד פֿאַר די פאָרשטעלונג פון אַ איין באַוווסט אָפטקייַט.
דערנאָך, פילטער די IF רעזולטאַט פון די מיקסער צו עלימינירן אַרטאַפאַקץ (ווי פיל ווי מעגלעך), און גיינ ווייַטער צו דער ווייַטער בינע פֿאַר ווייַטער אַמפּלאַפאַקיישאַן און דעמאָדולאַטיאָן. היסטאָריקאַללי, טראדיציאנעלן בראָדקאַסט AM ראַדיאָ ניצט 455 כז יפ, טראדיציאנעלן בראָדקאַסט עפעם ראַדיאָ געוויינט 10.7 מהז, אָבער אנדערע פאַכמאַן אַפּלאַקיישאַנז האָבן פאַרשידענע יפס.
אין אַדישאַן צו די גרונט איין קאַנווערזשאַן סופּער, עס זענען אויך טאָפּל קאַנווערזשאַן טאַפּאַלאַדזשיז. דאָס איז גענוצט פֿאַר העכער טרעגער פריקוואַנסיז, אַזאַ ווי 500 מהז אָדער העכער 1 גהז, צו גרינגער מאַכן סיגנאַל פֿילטרירונג פּראָבלעמס און ראַש פּראָבלעמס דורך אָפּטימיזינג די אַטשיוואַבאַל פאָרשטעלונג פון יעדער בינע; די טרעגער פּאַסיז דורך דער ערשטער בינע מיקסער/לאָ צו רעדוצירן עס צו בעערעך דער ערשטער IF פון 50-100 מהז איז ווייטער קאָנווערטעד צו די רגע IF דורך די רגע מיקסער/LO. דאָס גיט דיזיינערז אַ גרעסערע קוילעלדיק בייגיקייט און רילאַקסיז עטלעכע פון די רעקווירעמענץ פֿאַר יחיד קאָמפּאָנענט ספּעסאַפאַקיישאַנז. (עס זענען אפילו דרייַיק קאַנווערזשאַן ראַסיווערז אין געשעפט נוצן.) פיגורע 2: אין אַ טאָפּל קאַנווערזשאַן פּלאַן, די גרונט סופּער אופֿן יקסטענדז דער ערשטער אַראָפּ קאַנווערזשאַן בינע פֿאַר טונינג אין אַ העכער אָפטקייַט; די IF רעזולטאַט ווערט עקוויוואַלענט צו אַ פאַרפעסטיקט Frequency RF, וואָס איז געמישט מיט די LO פון די רגע בינע צו פּראָדוצירן אַ צווייט IF רעזולטאַט.
1. נול-אויב פּלאַן
כאָטש די הינטער/פּינטלעכקייַט מעטאָד LO/IF איז די מערסט הצלחה דיזיינד ופנעמער אַרקאַטעקטשער, עס איז איצט גיינינג פאַרמעסט פון אן אנדער אופֿן: אַ נול-אויב ופנעמער, אויך באקאנט ווי אַ דירעקט ופנעמער-קאַנווערזשאַן ופנעמער (דקר), די האָמאָדינע ופנעמער. אָדער סינטשראָנאָוס ופנעמער (פיגורע 3). דאָ, די LO אָפטקייַט איז באַשטימט זייער נאָענט צו די רף טרעגער אָפטקייַט פון דער געוואלט סיגנאַל. די געמישט רעזולטאַט איז גלייך ביי בייסבאַנד און דאַרף קיין IF בינע.
פיגורע 3: די נול-אויב אופֿן ניצט אַן LO וואָס איז זייער נאָענט צו די רף סיגנאַל און גלייך דאַונווערד צו באַסבאַנד אָן אַ ינטערמידייט אויב בינע.
כאָטש דעם אופֿן טעאָרעטיש ראַדוסאַז די קאַמפּלעקסיטי פון די גרונט קרייַז, עס ימפּאָוזאַז שטרענג רעקווירעמענץ פֿאַר אַלע סטאַגעס, אַרייַנגערעכנט דינאַמיש קייט, פעסטקייַט, דיסטאָרשאַן, טונינג קייט און ראַש. פֿאַר עטלעכע קערפאַלי אויסגעקליבן און דיזיינד אַפּלאַקיישאַנז, IC קענען מאַכן נול-אויב ראַסיווערז קאַמפּעטיטיוו אָדער העכער ווי סופּער ראַסיווערז מיט IF לעוועלס.
2. שליסל מיקסער פּאַראַמעטערס
מיקסערז קענען זיין פּאַסיוו (יוזשאַוואַלי געבויט מיט דייאָודז) אָדער אַקטיוו דעוויסעס וואָס נוצן טראַנזיסטאָר גיינז. ווי אַ פאַנגקשאַנאַל מאָדולע וואָס קאַלעקץ סיגנאַלז אין אַ ברייט רף אָפטקייַט באַנד און דאַונווערץ עס צו אַ פאַרפעסטיקט אויב אָפטקייַט, מיקסערז האָבן פילע רעקווירעמענץ. אַקטיוו און פּאַסיוו מיקסערז יעדער צושטעלן פאַרשידענע קאַמבאַניישאַנז פון שליסל פּאַראַמעטערס, אַלע זענען געמאסטן אין דב, סייַדן אַנדערש סטייטיד:
די ינטערסעפּט פונט אָדער אַרייַנשרייַב קרייַז פונט פון די דריט סדר (IIP3 אָדער IP3) איז שייך צו די ווירקונג פון די נאַנליניער פּראָדוקט מיקסער אויף די לינעאַרלי אַמפּלאַפייד סיגנאַל געפֿירט דורך די נאַנליניער פּראָדוקט טערמין פון די דריט אָרדער. צוויי פּראָבע פריקוואַנסיז אין די מיקסער פּאַסבאַנד זענען געניצט צו אָפּשאַצן די ינטערסעפּט פונט פון דריט סדר; טיפּיקאַללי, די פּראָבע פריקוואַנסיז זענען וועגן 20 צו 30 כז באַזונדער. א העכער יפּ 3 ווערט (אין דבם) ינדיקייץ אַ בעסער מיקסער.
קאַנווערזשאַן אָנווער/געווינען איז די פאַרהעלטעניש פון IF רעזולטאַט מאַכט צו RF אַרייַנשרייַב מאַכט. פֿאַר פּאַסיוו מיקסערז, דאָס איז שטענדיק דער אָנווער (נעגאַטיוו דב), יוזשאַוואַלי צווישן -5 און -10 דב. כאָטש דאָס איז אַ מאָס פון די עפעקטיווקייַט פון אַ מיקסער, די פּראָבלעם דאָ איז נישט די עפעקטיווקייַט פון די דק מאַכט צושטעלן, אָבער די לעפיערעך נידעריק רף מאַכט מדרגה וואָס די מיקסער זעט ביי אים.
דער ראַש פיגור (נף) איז זייער וויכטיק ווייַל עס קעראַקטערייזאַז די ראַש צוגעגעבן דורך די מיקסער און איז געוויזן אין די IF רעזולטאַט. דאָס איז אַ דייַגע, ווייַל אַמאָל די אין-באַנד ראַש איז מוסיף צו דער סיגנאַל פון אינטערעס, עס איז כּמעט אוממעגלעך צו עלימינירן, צעשטערן דעם סיגנאַל, מאַכן דעמאָדולאַטיאָן מער טשאַלאַנדזשינג און רעדוצירן די ביסל טעות קורס (BER). די טיפּיש ראַש פיגור איז צווישן 0.5 און 3 דב.
אפגעזונדערטקייט דיפיינז די גראַד אין וואָס די מיקסער פּריווענץ די רף אָדער לאָ אַרייַנשרייַב סיגנאַל ענערגיע צו דערגרייכן די IF רעזולטאַט, וואָס קענען צעשטערן און פאַרקרימען די IF און גרונט דעמאָדולאַטיאָן פּראָבלעמס און ערראָרס. עס איז די פאַרהעלטעניש פון רף אָדער לאָ אַרייַנשרייַב צו ליקאַדזש אויב רעזולטאַט.
די דינאַמיש קייט מעסטן די פאַרהעלטעניש פון די מאַקסימום סיגנאַל מדרגה צו די מינימום סיגנאַל מדרגה וואָס די מיקסער קענען שעפּן, און נאָך גיט אַ IF סיגנאַל וואָס טרעפן די ספּעסאַפאַקיישאַנז. דעפּענדינג אויף די דערוואַרט רף אַרייַנשרייַב, די סיסטעם קען דאַרפן מיטל (50 דב) אָדער ברייט דינאַמיש קייט (100 דב).
דאָס זענען נאָר די פאָרשטעלונג פּאַראַמעטערס שייַכות צו די שפּיץ מיקסער. אנדערע אַרייַננעמען בילד רידזשעקשאַן, געווינען קאַמפּרעשאַן, דק אָפסעט און 1 דב קאַמפּרעשאַן פונט.
3. ברייט קייט פון פאַראַנען מיקסערז
מיקסער ווענדאָרס אַנטהאַלטן טראדיציאנעלן אַנאַלאָג יק ווענדאָרס מיט רף עקספּערטיז, און רף-סענטריק ווענדאָרס וואָס אַנטוויקלען יק און דיסקרעטע מיקסערז. זינט די צוויי גרופּעס קוקן אויף מיקסער פאָרשטעלונג פֿון פאַרשידענע אינסטרוקציעס, זיי האָבן פאַרשידענע פאָקוס געביטן אין טערמינען פון פּרייאָראַטיז און האַנדל-אָפס, ווי געזונט ווי פּראָסט אַספּעקץ.
IC סאַפּלייער ADI באַקענענ די ADL5350, וואָס איז אַ GaAs pHEMT איין-ענדיקן פּאַסיוו מיקסער מיט ינאַגרייטיד LO באַפער אַמפּלאַפייער (פיגורע 4).
פיגורע 4: די פּאַסיוו מיקסער ADL5350 ינקלודז אַן אַקטיוו LO אַמפּלאַפייער צו פאַרפּאָשעטערן די אָפּעראַציע און רעקווירעמענץ פון די סי סיגנאַל דור.
דער בראָדבאַנד מיטל קענען שעפּן פריקוואַנסיז פון 750 מהז צו 4 גהז און איז דיזיינד פֿאַר סעליאַלער באַזע סטיישאַנז מיט פאַרשידענע מאַדזשאַליישאַן טייפּס און סטאַנדאַרדס. דער באַפער אַלאַוז דער באַניצער צו צושטעלן אַ נידעריק LO, וואָס סימפּלאַפייז דעם פּלאַן. די קאַנווערזשאַן אָנווער איז 6.8 דב, די ראַש פיגור איז 6.5 דב און די IP3 איז 25 דב. צוליב די ינוואַלווד פריקוואַנסיז, די ADL5350 ניצט אַ 8 VFDFN יקספּאָוזד בלאָק, שפּאָן-וואָג פּעקל. (עס קען אויך זיין געוויינט פֿאַר די סאַפּלאַמענטערי פּראָצעס פון קאַנווערזשאַן, אָבער דאָס איז אן אנדער געשיכטע.)
CEL (אַמאָל קאַליפאָרניאַ מזרח לאַבאָראַטאָריע) פּראָווידעס UPC2757 סיליציום שפּאָן MMIC (מאַנאַליטיק מייקראַווייוו יק) פֿאַר רף אַרייַנשרייַב פון 0.1 צו 2.0 גהז און אויב פֿון 20 צו 300 מהז (פיגורע 6).
פיגורע 6: CEL ס UPC2757 סעריע כולל יקערדיק אַקטיוו מיקסערז פֿאַר רף ינפּוץ צווישן 0.1 און 2.0 גהז.
UPC2757TB איז אָפּטימיזעד פֿאַר נידעריק מאַכט קאַנסאַמשאַן, און UPC2758TB איז אָפּטימיזעד פֿאַר נידעריק דיסטאָרשאַן. פֿאַר יעדער יק, די קאַנווערזשאַן געווינען איז אַ פונקציע פון די LO אָפטקייַט (פיגורע 7).
פיגורע 7: די קאַנווערזשאַן געווינס פון UPC2757 MMIC פון CEL וועריז מיט LO אָפטקייַט; צוויי הויפּט משפּחה מיטגלידער צושטעלן יקערדיק ברירות פֿאַר מאַכט קאַנסאַמשאַן און דיסטאָרשאַן.
דאס זענען בלויז צוויי ביישפילן. מיקסערס זענען בארעכטיגט ביי פילע סאַפּלייערז; די ויסריכט קענען ווערן גענוצט פֿאַר פאַרשידן RF און LO פריקוואַנסיז, און פאַרשידענע מאַכט לעוועלס און פאָרשטעלונג פּאַראַמעטערס. דער באַשלוס-מאכן פּראָצעס פון דער דיזיינער ליסטעד ערשטער די יקערדיק אָפטקייַט רעקווירעמענץ און די פארלאנגט וואַלועס פֿאַר אנדערע מיקסער פּראָפּערטיעס, ווי געזונט ווי בייגיקייט אָדער האַנדל-אָפס וואָס קען זיין אין קיין פון די סיבות.
אונדזער אנדערע פּראָדוקט:
