3．3IF輸出端的設(shè)計
IF輸出端(IF+和IF-)和晶體管混頻開關(guān)的集電極連接,如圖5。IF+和IF-分別有電壓偏置,主要通過變壓器中心抽頭或匹配電感取得。每個IF端從總電流(52 mA)中分出26 mA的電流。為了得到最佳單端工作性能,這些差分輸出需通過1個IF變壓器或1個離散的IF不平衡變壓器與外部電路結(jié)合。圖3所示的電路包含1個用于阻抗變換和差分單端轉(zhuǎn)換的IF變壓器。圖4所示的電路由1個離散的IF不平衡變壓器實現(xiàn)同樣的功能。低頻時IF輸出阻抗可等效415 Ω并聯(lián)2．5 pF的電容器。頻率與IF差分輸出阻抗的關(guān)系如表3所示。這些數(shù)據(jù)參考封裝引腳(沒有外部元件),包含了IC和封裝寄生效應(yīng)的影響。對于IF頻率為幾千赫茲的低頻或600MHz的高頻。可匹配輸出IF。
差分單端IF匹配的方法有以下三種：
(1)直接8：1 IF變壓器匹配
IF頻率低于100 MHz時,最簡單的匹配設(shè)計是將1個8：1變壓器連接到IF端,變壓器將進行阻抗變換并提供單端50 Ω輸出。在圖3所示電路中．這種匹配通過短接L1、L2、用8：l變壓器(不設(shè)置C3)代替4：1變頻器即可實現(xiàn)。
(2)低通濾波器+4：1 IF變壓器匹配
實現(xiàn)最低的LO-IF泄漏和較寬的IF帶寬很簡單．如圖5所示為由3個元件構(gòu)成低通濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。匹配元件C3、L1和L2結(jié)合內(nèi)部2．5 pF電容器形成1個400 Ω～200 Ω低通濾波匹配網(wǎng)絡(luò),該匹配網(wǎng)絡(luò)諧振于所期望的IF頻率。這里4：1變壓器將200 Ω差分輸出變換成50 Ω的單端輸出。
該匹配網(wǎng)絡(luò)對40 MHz以上(包括40 MHz)的IF最為合適。對于40 MHz以下的IF頻率。若串聯(lián)電感器（L1、L2)的電感值取得過高,用這樣的電感和寄生效應(yīng)將影響穩(wěn)定性,因此,8：1變壓器適合于低IF頻率。適用于IF頻率的低通濾波的匹配元件值如表4所示。高Q值線繞片式電感器（L1、L2)大大改善了混頻器的轉(zhuǎn)換增益,但對線性度還是有點影響。
(3)離散IF不平衡變壓器匹配
在許多應(yīng)用中,可以用離散IF不平衡變壓器代替IF變壓器,如圖4所示。L1、L2、C6和C7的值可用式(1)、式(2)計算,在IF頻率期望值上得到180°相移,并提供50 Ω的單端輸出。電感器L3的值也可計算,但L3抵消內(nèi)部2．5pF的電容器,L3也為IF+端提供偏置電壓。低功耗多層片式電感適合L1、L2,為了得到最大轉(zhuǎn)換增益以及為IF+端提供最小DC電壓,L3選用高Q值線繞片式電感器,C3是DC的隔離電容器。
與低通濾波4：1變壓器匹配技術(shù)相比．這種網(wǎng)絡(luò)提供約為0．8 dB的高轉(zhuǎn)換增益(忽略IF變壓器上的損耗),較好的噪聲系數(shù)和IP3。IF中心頻率偏移±15％,轉(zhuǎn)換增益和噪聲下降約1 dB。超過±15％以上,轉(zhuǎn)換增益逐漸減少,但噪聲迅速增大。IP3對帶寬不太敏感,與低通濾波4：1變壓器匹配相比仍可實現(xiàn)以最佳性能,除了IF帶寬,最大的差別是LO-IF泄漏,減少約-38 dBm。
通用IF頻率下離散IF不平衡變壓器的元件值如表5所示。由于電路板和寄生效應(yīng)的影響,表5中的值與計算值略有差別。
對整個差分IF結(jié)構(gòu)來說,還可以從另一個角度考慮,不用IF變壓器,如圖6所示,這里,混頻器的IF輸出匹配直接通過1個SAW濾波器,混頻器IF端的電源由IF匹配網(wǎng)絡(luò)中的電感器提供。計算L1、L2和C3的值,使之在期望的IF頻率上諧振,并獲得高品質(zhì)因數(shù)和理想帶寬。調(diào)整L和C值,以消除混頻器內(nèi)部2．5 pF電容和SAW濾波器輸入電容的影響。在這種情況下,由于帶通網(wǎng)絡(luò)不變換阻抗,其差分IF輸出阻抗是400 Ω。若SAW濾波器的輸入阻抗大于或小于400 Ω,就需要附加匹配元件。
