¿Cómo se define la "pérdida de conversión" para un mezclador de IQ?

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Supongamos que uso un IQ mixer para convertir a una RF ( es decir, 8 GHz) señal a IF (es decir, 50 MHz). Por ejemplo, la señal de RF podría ser \ $ V_ \ text {RF} (t) = A \ cos ((\ Omega + \ omega) t + \ phi) \ $ y la señal LO podría estar en la frecuencia \ $ \ Omega \ $, dando como resultado señales de IF

\ begin {align} V_I (t) & = I \ cos (\ omega t + \ phi) \\ V_Q (t) & = Q \ sin (\ omega t + \ phi) \ end {align}

donde asumimos que hay filtros antialiasing en los puertos I y Q que rechazan las señales en \ $ 2 \ Omega + \ omega \ $.

¿Cómo se define la "pérdida de conversión" del mezclador en términos de la amplitud de RF \ $ A \ $ y las amplitudes de IF \ $ I \ $ y \ $ Q \ $? En otras palabras, si conozco mi RF y conozco la "pérdida de conversión" nominal del mezclador, ¿cuál es la ecuación que otorga a IF la potencia en términos de la potencia de RF?

    
pregunta DanielSank

2 respuestas

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Un mezclador ideal mezclará una señal de RF \ $ A \ cos ((\ Omega + \ omega) t + \ phi) \ $ con una señal LO \ $ B \ cos (\ Omega t + \ phi) \ $ para dar una salida en fase de \ $ \ frac {AB} {2} \ cos (\ omega t + \ phi) \ $ + \ $ \ frac {AB} {2} \ cos ((2 \ Omega + \ omega) t + \ phi) \ $ haciendo que la pérdida de conversión (después de rechazar el componente \ $ 2 \ Omega + \ omega \ $) sea igual a \ $ - 20 \ log \ frac {B} {2} \ $ dB si la resistencia en los puertos hay 1 Ohmio ( PÉRDIDA = Energía de RF - Energía de IF ).

La fase de cuadratura sería cero porque la señal de RF de entrada original no tiene componente de cuadratura. Si la señal de RF de entrada también tenía un componente de cuadratura (es decir, RF = \ $ A \ cos ((\ Omega + \ omega) t + \ phi) + A \ sin ((\ Omega + \ omega) t + \ phi) \ $ entonces la pérdida sufrida por la cuadratura será similar a la pérdida del componente en fase, nada cambia.

Para responder a la pregunta que formuló en sus comentarios sobre la definición de la potencia de IF: la potencia de IF es la potencia del componente de IF, es decir, en nuestros ejemplos es la potencia del componente en la frecuencia \ $ \ omega \ $ SOLAMENTE, la otra Los componentes de alta frecuencia no tienen en cuenta ninguno de los cálculos de potencia. Además, la presencia de un componente I y Q no cambia las ecuaciones de potencia de ninguna manera, los componentes I y Q tienen 2 flujos de señal diferentes y se mezclan con dos mezcladores diferentes.

Por otro lado, un mezclador no ideal (es decir, real) tendrá otras pérdidas que se deben a muchas razones, como el aislamiento de puertos no ideal (esto conduce a la alimentación directa). Estas razones hacen que sea difícil tener una expresión analítica de la pérdida, ya que dependerá de muchas propiedades eléctricas y ambientales como la temperatura y similares. Una hoja de datos del mezclador como la que vinculó le brinda la pérdida de conversión que puede esperar al usarla en diferentes condiciones ambientales y con diferentes niveles de potencia LO.

También es importante tener en cuenta que no puede simplemente rechazar los componentes \ $ 2 \ Omega + \ omega \ $ y esperar obtener su señal convertida, tiene que rechazar todos los demás componentes excepto el componente en la frecuencia IF. Esto se debe a que el mezclador producirá muchas de las llamadas respuestas espurias en \ $ m \ Omega + n \ omega \ $, donde m, n = 0, 1, 2, etc., tiene que rechazar todas estas respuestas excepto la que usted desea (es decir, el que está en m = 0, n = 1) para asegurarse de recuperar la señal requerida.

    
respondido por el KillaKem
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La pérdida de conversión generalmente se especificará a una cierta potencia de LO específica. Si el LO no está en esa potencia, entonces la pérdida de conversión puede ser diferente.

La pérdida de conversión simplemente relaciona las potencias de IF y RF, de modo que IF potencia = potencia de RF - pérdida de conversión. Puede convertir la potencia a amplitud si lo desea con \ $ P = V ^ 2 / Z \ $, considerando la impedancia \ $ Z \ $ de los puertos (donde \ $ V \ $ es el voltaje RMS).

    
respondido por el alex.forencich

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