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An active, linear, low-noise zero-or low-intermediate frequency (IF) mixer

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018162D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 154K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Peter Klein: AUTHOR [+2]

Abstract

Das Prinzip der sehr häufig in drahtlosen Kommuni- kationssystemen verwendeten aktiven Bipolar- bzw. MCS Transistor-Mischer ist in den Abbildungen 1 bzw. 2 dargestellt.

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Information / Kommunikation

An active, linear, low-noise zero- orlow-intermediate frequency (IF)mixer

Idee: Dr. Peter Klein, München;

Steffen Chladek, München

Das Prinzip der sehr häufig in drahtlosen Kommuni-kationssystemen verwendeten aktiven Bipolar- bzw.MCS Transistor-Mischer ist in den Abbildungen 1bzw. 2 dargestellt.

Die Transistoren T1 und T2 wandeln eine differen-zielle  HF-Eingangsspannung  (V RF+   -V RF- )  in  einStromsignal durch T1 und T2 um. Der Strom durchT1 bzw. T2 wird durch die Schalttransistoren T3, T4,T5 und T6 wechselweise (mit der LO-Frequenz) anden Ausgang I ZF+  und I ZF-  geschaltet. Dadurch ent-steht der Mischprozess.

Wichtig hierbei ist eine hohe Linearität des Diffe-renzausgangsstromes  I ZF+   -  I ZF-     in  Bezug  auf  dieEingangsspannung V RF+  -V RF- , die im Wesentlichendurch die Linearität der Strom-Spannungs-Beziehungder Transistoren T1 und T2 gegeben ist.

Ein zweiter wichtiger Punkt ist eine niedrige Rausch-zahl. Diese wird  bei  zero-IF  Mischern  vorrangigdurch  das  1/f-Rauschen  der  Schalttransistoren  T3,T4, T5 und T6 geprägt.

Bipolarmischer (siehe Abb.1)  haben  eine  geringeLinearität da der Strom durch die Transistoren T1und T2 exponentiell von der HF-Eingangsspannungabhängt.  Dieses  Problem  lässt  sich nur begrenztdurch  schaltungstechnische  Maßnahmen wie z.B.,,pre-distortion“  oder ,,source-degeneration“  lösen.Dafür besitzen  Bipolarmischer  gute  Rauscheigen-schaften auf Grund des bauartbedingt geringen 1/f-Rauschens.

MOS-Transistor Mischer verhalten sich nahezu line-ar wenn man als Transistoren T1 und T2 Kurzkanal-transistoren (kurze Kanallänge) verwendet. BeiKurzkanaltransistoren ändert  sich  der  Sättigungs-strom nahezu linear mit der Gate-Source-Spannungauf Grund der Kurzkanaleffekte (Sättigungsge-schwin...