Mixer Spur Calculator

수퍼헤테로다인 수신기에서 믹서는 들어오는 RF 신호에 로컬 오실레이터 (LO) 를 곱하여 중간 주파수 (IF) 를 생성합니다.이상적인 믹서 출력에는 FlO - fRF (원하는 IF) 와 FlO+ fRF (필터링됨) 만 포함됩니다.하지만 실제 믹서는 비선형 디바이스이며, 전송 특성은 LO와 RF 신호 모두의 고조파를 생성합니다.이러한 고조파는 모든 주파수 m*Flo +/- n*FRF에서 상호 작용하여 잘못된 출력을 생성합니다. 여기서 m과 n은 음이 아닌 정수입니다. 스퍼의 총 차수는 m + n으로 정의됩니다. 고차 곱은 대략 입력 신호 레벨의 (m+n) 번째 거듭제곱만큼 감소하기 때문에 일반적으로 저차 스퍼 (m + n <= 3) 가 가장 강력하고 문제가 가장 많이 발생합니다.그러나 감소율은 믹서 토폴로지와 드라이브 레벨에 따라 달라집니다. 이미지 주파수는 가장 중요한 스퓨리어스 응답 중 하나입니다.FlO > fRF (하이사이드 인젝션) 를 사용하는 수신기의 경우 이미지 주파수는 이미지 = FlO+FiF이며, 이는 FlO+ fRF에서의 1x1 스퍼 (m=1, n=1) 에 해당합니다.이미지 주파수의 모든 신호는 원하는 신호와 동일한 IF로 하향 변환되며 믹싱 후에는 구분할 수 없습니다.이것이 바로 수퍼헤테로다인 설계에서 이미지 리젝트 필터 또는 이미지 리젝트 믹서 아키텍처 (예: Hartley 또는 Weaver) 가 필수적인 이유입니다. 스퍼 차트는 RF 및 LO 주파수 범위에서 모든 스퓨리어스 제품을 평가하기 위한 체계적인 도구입니다.설계자는 주파수 차트에 m*Flo +/- n*FRF 선을 그려 어느 스퍼 제품이 IF 통과대역 내에 속하거나 그 근처에 속하는지 식별할 수 있습니다.주파수 계획의 목표는 중요한 스퍼 곱이 원하는 IF 대역과 겹치지 않도록 LO 및 IF 주파수를 선택하는 것입니다. 더블 밸런스 믹서는 짝수 차수 LO 및 RF 제품 (심지어 m 또는 n까지) 을 억제하여 싱글 엔드 또는 싱글 밸런스 토폴로지에 비해 문제가 되는 스퍼의 수를 크게 줄입니다.더블 밸런스 믹서는 m과 n이 모두 홀수인 제품만 통과시키는 것이 이상적입니다.실제로 유한한 밸런스란 짝수 차수 누출이 일부 발생하지만 레벨이 낮다는 의미입니다 (일반적으로 홀수 제품보다 20-40dB 낮음). IF 주파수를 선택할 때 설계자는 여러 경쟁 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다.IF가 높을수록 이미지 제거율이 향상되지만 (이미지가 원하는 신호에서 멀리 떨어져 있어 필터링하기 쉬움), 차수가 높은 스퍼는 IF 근처에 더 조밀하게 밀집됩니다.IF가 낮을수록 IF 필터 설계가 단순해지지만 이미지 주파수가 원하는 RF에 더 가까워져 이미지 제거가 더 어려워집니다.현대의 많은 수신기에서는 이중 변환 또는 삼중 변환 아키텍처를 사용하여 이러한 단점을 해결합니다. 먼저 이미지 제거를 위해 높은 IF로 변환한 다음 채널 선택성을 위해 낮은 IF로 변환합니다.