3.混频电路
混频电路又叫混频器(MIX),是利用半导体器件的非线性特性,将两个或多个信号混合,取其差频或和频,得到所需要的频率信号。在手机电路中,混频器有两个输入信号(一个为输入信号,另一个为本机振荡),一个输出信号(其输出被称为中频IF)。在接收机电路中的混频器是下变频器,即混频器输出的信号频率比输入信号频率低;在发射机电路中的混频器通常用于发射上变频,它将发射中频信号与UHFVCO(或RXVCO)信号进行混频,得到最终的发射信号。混频器是超外差接收机的核心电路,如果接收机的混频器出现故障,则无接收中频输出,造成手机无接收信号、不能入网等故障。变频器的原理框图如右图所示。
当变频器的输出为信号频率与本振信号之和,且比信号频率高时,所用的变频器称为上边带上变频。如摩托罗拉8200系列的发射变频器,其发射中频为88MHz,以60信道为例,本机振荡信号为814MHz,变)犊后得到902MHz的最终发射信号。
当变频器的愉出信号为信号频率与本振信号之差,且比信号频率高时,所用的变频器被称为下边带上变频。如诺基亚8110的发射变频器,其发射中频信号为ll6MHz,其本机振荡信号为lOl8MHz(60信道为例),变频后得到902MHz的最终发射信号。
混频器包括晶体管混频器、场效应管混频器、肖特基势垒二极管混频器,以及集成混频器等。
(1)晶体管混频器
晶体管混频器有多种电路形式。其中,双极型晶体管"晚频器可在共发射极电路基础上构成,信号和本振信号由基极输入,或信号由基极输入、本振信号由发射极输入。
两信号由基极输入的电路输入阻抗高,对本振而言,负载轻。摩托罗拉双频手机cd928系列的接收混频器便采用这种混频器,如上图图所示。
(2)二极管混频器
二极管混频掇尽管存在损耗,但其噪声及杂波输出比晶体管混频器小,诺基亚GSM手机多采用这种混频器。例如诺基亚8110手机的混频器的输入、输出信号路径如中图所示。
(3)集成混频器
在早期的手机中,有的混频器单独使用一个集成组件,如今手机中的混频器多被集成在一个复合的射频处理或中频处理模块中。诺基亚233手机的接收第一混频器为集成双平衡混频器,它由阻抗匹配网络、滤波器及混频管等组成,为双端平衡输人输出,如下图所示。
低噪声放大器输出的射频信号,经平衡-不平衡转换得到两个信号,从N8(7)、(8)脚输入;本机振荡信号则从N8(4)、(5)脚输入;混频后得到的中频信号从N8(1)、(2)脚输出。
如今,越来越多的手机电路中的混频单元被集成在复合电路中。诺基亚6110手机和三星SGH-500手机的接收混频器如左图所示。
提示:在手机接收机电路中,如看到射频信号与VCO信号输人到同一个电路,则这个电路应是混频电路(要求先认出RXVCO电路)。同时,记住其英文缩写MIX,以便于识别电路。