镜频抑制混频器设计中的相位优化
在单边带接收系统[1]中，镜频噪声通过与本振信号混频产生干扰与有用信号同时在中频端口输出。如果接收系统没有进行镜频抑制，那么系统的噪声系数将会恶化[2]。采用镜频抑制混频器是一种常用的镜频抑制方法。
在镜频抑制混频器工作原理的基础上，分析了幅相误差对镜频抑制度的影响，并通过仿真进行了验证。在镜频抑制混频器设计过程中，对相位进行优化补偿实现提高镜频抑制度的目的。
1镜频抑制混频器工作原理
镜频抑制混频器由两个混频器单元、射频同相功分器、
本振90度功分器和中频90度移相器和合路器组成，其原理图见图
1
。
镜频抑制混频器的镜频抑制原理如下[3]
：在理想情况下，假设两个混频支路损耗一致而其余部分无耗，90度移相电路外的其他部分没有相移，电路间输入输出匹配无反射。对于有用信号，两路混频输出的中频信号（V if1和V if2），等幅同相；对于镜频干扰，V if1和V if2等幅反相。因此，由镜频干扰产生的中频噪声在输出端相互抵消，实现镜频抑制。
2幅相因素对镜频抑制度的影响分析
功分、移相和混频电路都会引入与理想情况不一致的
幅相误差，由镜频信号产生的中频噪声在输出端不能完全抵消[4]。
对于有用信号，两个混频支路输出的中频信号幅度为
V if1和V if2，相差为覬；对于镜频，两个混频支路输出的中频幅
度为V if1′和V if2′，相差为覬′。
有用信号产生的中频电压幅度为：V if =
V 2if1
+V 2if2+2Vif1V if2cos 覬姨；镜频产生的中频电压幅度为：V if ′=V 2if1′+V 2
if2′+2V if1′V if2′cos 覬′姨，则镜频抑制度可表示为：IR=20log （|V if |/|V if ′|）。图3为镜频干扰产生的两路中频幅相差对镜频抑
制度的影响，图中相位误差为：deltaP=|180′-覬′|。可见，如果要获得18dB 以上的镜频抑制度，对于镜频干扰产生的中频幅度和相位误差，要控制在2.2dB 和14°的扇形区间以内。
图1
镜频抑制混频器原理图
Fig.1Principle of image 鄄rejection mixer
图2
幅相因素影响分析图
Fig.2Analysis of amplitude and phase
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第24卷Vol.24第1期No.12016年1月Jan.2016
收稿日期：2015-02-10
稿件编号：201502093
作者简介：胡荣骅（1982—），男，四川宜宾人，硕士，工程师。研究方向：射频接收与发射电路。
镜频抑制混频器设计中的相位优化
胡荣骅１，杨士义２
（１.中国空空导弹研究院河南洛阳471099；2.驻中国空空导弹研究院军事代表室河南洛阳471099）摘要：介绍了镜频抑制混频器的镜频抑制原理，分析了镜像中频的幅度和相位误差对镜频抑制度的影响。在一只Ku 波段镜频抑制混频器设计中，通过ADS 软件进行相位优化，使镜频抑制度的仿真结果在1GHz 带宽内提高了6~
12dB ，变频损耗小于8dB ，射频和本振端口驻波比小于1.2。
关键词：镜频抑制度；混频器；相位优化；Ku 波段中图分类号：TN773
文献标识码：A
文章编号：1674－6236（2016）01-0080-02
Phase optimization in design of image 鄄rejection mixer
HU Rong 鄄hua 1，YANG Shi 鄄yi 2
（1.China Airborne Missile Academy ，Luoyang 471099，China ；
https://www.360docs.net/doc/1116063714.html,itary Representative office at China Airborne Missile Academy ，Luoyang 471099，China ）
Abstract:Image 鄄rejected principle of image 鄄rejection mixer is presented in this paper.It is analyzed that image 鄄rejection ratio is influenced by the error of amplitude and phase of image IF.In design of a Ku-band image 鄄rejection mixer ，the phase is optimized using ADS.The simulated result shows that ，the image 鄄rejection ratio is improved by 6-12dB ，over 1GHz bandwidth ，conversion loss is less than 8dB ，both VSWR of RF port and LO port are less than 1.2.Key words:image frequency rejection ；mixer ；phase optimization ；Ku 鄄band
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