有源混频器差分到单端IF的匹配方法

现在高线性度有源混频器性能的改进正在引起无线和有线基础结构系统设计人员的关注。与传统无源混频器相比，良好设计的高线性度有源混频器有下列优点：
_低本振（LO）泄漏电平；
_低LO驱动电平；
_较高的输出信号电平；
_较小的尺寸。
低LO漏电是由于采用平衡电路拓扑和精确可重复的对称集成电路布线。
在VHF和微波频率，低噪声放大器（LAN）、滤波器和压控振荡器（VCO）一般是单端的。基于此原因，早期的高线性度有源混濒器对于RF和LO端口需要外部变压器，这会增加整个方案的尺寸。现在，单端50ΩRF输入用集成RF变压器实现、由集成放大器使能LO输入，能精确地变换单端输入到差分，以便驱动双平衡混频器的开关部分。
在一般的中频（IF）输出频率，表面声波（SAW）滤波器、放大器和模/数转换器（ADC）备有差分接口，因此不需要IF变压器。
然而，很多系统需要1个单端IF输出。在这些应用中用变压器来执行差分到单端变换，这是不希望的，因为成本、物理尺寸和制造可变性的原因。集成IF输出变压器是不现实的，这是由于需要在片上实现VHF变压器。在一些低功率有源滤波器中用内部IF放大器执行差分到单端变换，但在高线性度应用中工作比较差，除非在IF放大前滤波混频器输出。
变压器IF匹配
图1所示LT5522（Linear公司）是高信号电平下变频混频器的1个实例，它具有RF输入集成变压器。它的RF口从1.2GHz到2.3GHz内部匹配。在RF输入用单个分流元件可使其工作在低到600MHz或高达2.7GHz。对于400MHz~2.7GHz单端50Ω工作，内部匹配LO输入。差分IF输出阻抗内部设置到400Ω并联1pF。图1中示出由L1、L2和C4组成的简单、3元件低通IF匹配网络，它在240MHz IF频率变换内部400Ω差分输出阻抗到200Ω差分输出。变压器T1变换200Ω差分IF输出到50Ω单端输出。
每个集电极开路IF输出耗电15mA DC偏置电流，此电流通过T1中心抽头提供。
图1所示的低通匹配元件是基于图2所示的阻抗变换器。假定用4：1变压器，则IF输出匹配带宽是宽的，这是由于阻抗变换器的低Q（Q=1）值所致。
分立平衡——不平衡变换器IF匹配
可以用分立平衡——不平衡变换器（图3）替代低通IF匹配和变压器。计算L和C值来实现在IF频率180