Mixer Spur Calculator

Em um receptor super-heteródino, o mixer multiplica o sinal de RF de entrada por um oscilador local (LO) para produzir uma frequência intermediária (IF). A saída ideal do mixer contém somente FlO - FrF (o IF desejado) e FlO + FrF (que é filtrado). No entanto, os mixers reais são dispositivos não lineares e suas características de transferência geram harmônicos dos sinais LO e RF. Esses harmônicos interagem para produzir saídas espúrias em cada frequência m*Flo +/- n*frf, onde m e n são números inteiros não negativos. A ordem total de um esporão é definida como m + n. Os esporões de ordem inferior (m + n <= 3) são normalmente os mais fortes e mais problemáticos porque os produtos de ordem superior diminuem aproximadamente com a potência (m+n) do nível do sinal de entrada. No entanto, a taxa de diminuição depende da topologia do mixer e dos níveis do drive. A frequência da imagem é uma das respostas espúrias mais críticas. Para um receptor com FlO > FrF (injeção lateral alta), a frequência da imagem é fimage = FlO + fIF, que corresponde ao esporão 1x1 (m=1, n=1) em FlO + FrF. Qualquer sinal na frequência da imagem será convertido para baixo para o mesmo IF do sinal desejado e não poderá ser distinguido após a mixagem. É por isso que filtros de rejeição de imagem ou arquiteturas de mixagem de rejeição de imagem (como Hartley ou Weaver) são essenciais no design super-heteródino. Um gráfico de esporão é uma ferramenta sistemática para avaliar todos os produtos espúrios em uma variedade de frequências de RF e LO. Ao traçar linhas M*flo +/- N*FRF em um gráfico de frequência, o projetista pode identificar quais produtos de esporão estão dentro ou perto da banda passante IF. O objetivo do planejamento de frequência é escolher frequências LO e IF de forma que nenhum produto de esporão significativo se sobreponha à banda IF desejada. Os misturadores de balanceamento duplo suprimem produtos LO e RF de ordem uniforme (mesmo m ou mesmo n), reduzindo significativamente o número de esporas problemáticas em comparação com topologias de extremidade única ou balanceamento único. Idealmente, um misturador de balanceamento duplo passa apenas por produtos onde m e n são ímpares. Na prática, o equilíbrio finito significa que ocorre algum vazamento na ordem par, mas em níveis reduzidos (normalmente 20-40 dB abaixo dos produtos de ordem ímpar). Ao selecionar uma frequência IF, o projetista deve equilibrar vários requisitos concorrentes. Um IF mais alto fornece melhor rejeição de imagem (a imagem está mais longe do sinal desejado e é mais fácil de filtrar), mas esporas de ordem superior ficam mais densas perto do IF. Um IF menor simplifica o design do filtro IF, mas aproxima a frequência da imagem da RF desejada, dificultando a rejeição da imagem. Em muitos receptores modernos, uma arquitetura de conversão dupla ou tripla é usada para lidar com essas desvantagens, convertendo primeiro em um IF alto para rejeição de imagem e, em seguida, em um IF mais baixo para seletividade de canal.