无源下变频混频器与有源混频器的比较：增益高、噪声低

大信号噪声指数

另一个重要的混频器性能参数是大信号噪声指数。和在放大器中一样，混频器的NF是输入S/N与输出S/N之比。当采用高电平RF信号进行驱动时，所有混频器的NF都将有所增加。在接收器应用中，这种现象也被称为“受阻塞条件下的噪声指数”，这里，“阻塞”信号是一个相邻通道中的高幅度信号。由于混频器的输出噪声层与RF输入幅度和LO通路噪声的乘积 (A_RF·N_LO) 成比例，因而导致噪声指数增加。

在许多场合中接收器需要在存在强大阻塞信号源的情况下检测一个微弱的信号。如果阻塞信号使噪声层充分地上升，那么所需要的弱信号就有可能淹没在噪声中。图2显示了LTC5540的噪声指数相对于RF输入功率的变化。噪声指数在低输入值时接近小信号值，但是当RF信号功率上升时，A_RF x N_LO的贡献就变得显著了，而且噪声指数增大了。在+5dBm 的高RF输入值和0dBm的标称LO功率时，噪声指数仅比小信号值提高6dB，达到16.2dB。该图中也很明显的是，大信号噪声随着LO功率值的提高而改进，因此如果需要，甚至可以实现更高的性能。

图2：LTC5540的噪声指数随RF阻塞信号值的变化

尽管噪声指数升高的问题无法彻底消除，但是通过仔细的设计，性能可以得到改进。LTC554x系列中的所有器件都具有卓越的大信号噪声指数，如表2所示。

表2：在+5dBm阻塞信号时，LTC554x的大信号噪声指数

在一个接收器链路中计算性能的比较

以下接收器链路分析展现了这些新的无源混频器优势。图3所示是一个典型的、单次变频基站接收器链路，该链路用来比较同一个接收器使用新的LTC5541无源混频器和使用LT5557 有源混频器所产生的总体系统性能(参见表3)。增益为26dB的LTC6400-26 IF放大器用在基于LT5557的链路中，而增益为20dB的LTC6400-20用在基于LTC5541的链路中。这样就可以保持两种情况下总的接收器增益接近相同。如高性能基站所要求的那样，在每种情况下，都将一个高选择性SAW滤波器用在混频器的输出端。如图3所示，使用LTC5541无源混频器的接收器链路的噪声指数低0.76dB，IIP3高1.6dB。就基于LTC5541的接收器而言，这产生较高的信噪比(SNR)和较大的无寄生动态范围(SFDR)。

图3：基于LT5557的接收器和基于LTC5541的接收器构成的典型无线基站接收器链路的比较

表3：级联接收器性能总结

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