Mixer Spur Calculator

En un receptor superheterodino, el mezclador multiplica la señal de RF entrante con un oscilador local (LO) para producir una frecuencia intermedia (IF). La salida ideal del mezclador contiene solo fLO - fRF (el IF deseado) y fLO + fRF (que se filtra). Sin embargo, los mezcladores reales son dispositivos no lineales y sus características de transferencia generan armónicos en las señales LO y RF. Estos armónicos interactúan para producir salidas espurias en cada frecuencia m*FLO +/- n*FRF, donde m y n son números enteros no negativos. El orden total de un espolón se define como m + n. Los espolones de orden inferior (m + n <= 3) suelen ser los más fuertes y problemáticos, ya que los productos de orden superior disminuyen aproximadamente según la potencia (m+n) del nivel de la señal de entrada. Sin embargo, la velocidad de disminución depende de la topología del mezclador y de los niveles de transmisión. La frecuencia de la imagen es una de las respuestas falsas más críticas. En un receptor con fLo > fRF (inyección de alta presión), la frecuencia de imagen es fimage = fLo + fIF, que corresponde al espolón de 1x1 (m=1, n=1) en fLo + fRF. Cualquier señal con la frecuencia de imagen se reducirá a la misma IF que la señal deseada y no podrá distinguirse después de mezclarla. Por eso, los filtros de rechazo de imágenes o las arquitecturas de mezcla de rechazo de imágenes (como Hartley o Weaver) son esenciales en el diseño superheterodino. Un diagrama de impulsos es una herramienta sistemática para evaluar todos los productos espurios en un rango de frecuencias de RF y LO. Al trazar líneas m*FLO +/- N*FRF en un gráfico de frecuencias, el diseñador puede identificar qué productos de derivación se encuentran dentro o cerca de la banda de paso de IF. El objetivo de la planificación de frecuencias es elegir las frecuencias LO e IF de manera que ningún producto secundario significativo se superponga con la banda IF deseada. Los mezcladores doblemente balanceados eliminan los productos de LO y RF de orden uniforme (incluso m o incluso n), lo que reduce significativamente la cantidad de derivaciones problemáticas en comparación con las topologías de un solo extremo o de balanceo simple. Lo ideal es que un mezclador de doble balanceo solo pase productos en los que m y n sean impares. En la práctica, el equilibrio finito significa que se producen algunas fugas de orden par, pero a niveles reducidos (normalmente entre 20 y 40 dB por debajo de los productos de orden impar). Al seleccionar una frecuencia de IF, el diseñador debe equilibrar varios requisitos que compiten entre sí. Una IF más alta proporciona un mejor rechazo de la imagen (la imagen está más alejada de la señal deseada y es más fácil de filtrar), pero las espuelas de orden superior se empaquetan más densamente cerca de la IF. Un IF más bajo simplifica el diseño del filtro IF, pero acerca la frecuencia de la imagen a la RF deseada, lo que dificulta el rechazo de la imagen. En muchos receptores modernos, se utiliza una arquitectura de doble o triple conversión para abordar estas desventajas: primero se convierte en un IF alto para el rechazo de la imagen y luego en un IF más bajo para la selectividad del canal.