RF - 믹서 동작원리
RF 믹서의 응용 분야
무선 통신 (Wi-Fi, LTE, 5G 등) – 주파수 변환을 위해 사용
라디오/TV 방송 – AM/FM 변조 및 수신기
위성통신 – 고주파 신호 변환
레이더 시스템 – 신호 처리
소프트웨어 정의 라디오(SDR) – 다양한 주파수 변환
믹서란?
두 개의 입력 신호를 혼합하여 새로운 주파수를 생성하는 회로
수신기(Rx)에서는 하향 변환, 송신기(Tx)에서는 상향 변환 사용
패시브 믹서는 잡음이 적지만 손실이 있음,
능동 믹서는 이득이 있지만 잡음이 많음
RF 통신, 방송, 레이더 등에서 필수적으로 사용됨
RF 믹서는 두 개의 신호(주파수)를 혼합하여 새로운 주파수를 생성하는 비선형 회로 소자입니다.
주로 "주파수 변환(Frequency Conversion)"에 사용되며, 송수신 장치에서 중요한 역할을 합니다.
RF 믹서의 기본 원리 믹서는 두 개의 입력 신호를 받아 새로운 주파수 성분을 만들어냅니다.
RF + LO(Local Oscillator, 국부 발진기) => IF 신호 (Intermediate Frequency, 중간 주파수)
※믹서는 이 두 신호의 합(+)과 차(-) 성분을 생성합니다.
(UP,DOWN 둘다 나옴)
- 상향 변환 (Up-Conversion)
- 하향 변환 (Down-Conversion)
수동 믹서 (Passive Mixer)
다이오드 또는 패시브 부품(저항, 커패시터, 변압기 등) 사용
전력 이득(Gain)이 없음 (손실 발생) 잡음 지수(Noise Figure)가 낮음
→ 고성능 RF 회로에서 사용
대표적인 예: 다이오드 링 믹서(Diode Ring Mixer)
패시브 믹서는 항상 출력 신호의 크기가 입력보다 작음
보통 6~10 dB의 변환 손실이 존재함
능동 믹서 (Active Mixer)
트랜지스터(BJT, FET) 또는 증폭기 회로 사용
전력 이득(Gain)이 있으며, 신호 증폭 가능 하지만
잡음 지수(Noise Figure)가 높음
대표적인 예: Gilbert Cell Mixer (집적회로에서 많이 사용)
RF 믹서의 성능 지표
변환 손실 (Conversion Loss)
패시브 믹서는 항상 출력 신호의 크기가 입력보다 작음
능동 믹서는 일부 보상 가능
보통 6~10 dB의 변환 손실이 존재함
잡음 지수 (Noise Figure, NF)
잡음이 적을수록 성능이 좋음 (낮을수록 좋음)
능동 믹서는 NF가 높지만, 증폭 기능이 있음
일반적으로 3~10 dB 범위
아이솔레이션 (Isolation)
RF, LO, IF 간 신호 간섭을 최소화하는 성능
LO-RF, LO-IF, RF-IF 간 아이솔레이션이 중요
3차 교차점 (IP3, Third-Order Intercept Point)
믹서에서 비선형성이 원하지 않는 신호 왜곡을 유발하는 정도 IP3가 높을수록 성능이 좋음
https://www.renesas.com/en/document/dst/hfa3101-datasheet
