混頻器的分類和介紹半導體工藝和 RF封裝技術的不斷創新完全改變了工程師設計 RF、微波和毫米波應用的方式。RF設計人員需要比以往任何時候都更具體、更先進的技術和設計支持。設計技術持續發展，RF和微波器件的性質在不久的未來將大不相同。本文介紹各種類型的混頻器、各自的優缺點，以及在不同市場中應用的演變。本文討論不同混頻器件（主要是混頻器）不斷變化的面貌，以及技術進步如何改變不同市場的需求。簡介在RF和微波設計中，混頻是信號鏈最關鍵的部分之一。過去，很多應用都受制于混頻器的性能。混頻器的頻率范圍、轉換損耗和線性度，決定了混頻器能否用于特定應用。頻率高于30GHz的設計很難實現，此等頻率的器件封裝更是難上加難。大部分時候，簡單的單、雙和三平衡混頻器滿足了一般市場的需求。但是，隨著企業開發出的應用越來越先進，并希望提高每dB的性能，傳統混頻器便顯得捉襟見肘。當今和未來的市場需要這樣的混頻解決方案：針對各種應用專門定制，性能優化，并且支持基于通用平臺的設計以便重復使用。根據應用類型和最終市場，如今的設計人員會有非常不同的需求。一般而言，現在大多數設計人員需要寬帶性能、更高線性度、與信號鏈中其他器件更高的集成度，以及更低的功耗。但是，細分市場不同，以上各種需求的優先級也大不相同。不同種類的混頻器和頻率轉換器討論混頻器和頻率轉換器在不同市場中的應用之前，了解不同類型混頻器的基本特性會很有用。顧名思義，混頻器將兩個輸入信號混合，產生其頻率之和或頻率之差。利用混頻器產生比輸入信號高的輸出頻率時（兩個頻率相加），稱為上變頻。利用混頻器產生比輸入信號低的輸出頻率時，稱為下變頻。下一節說明各類常用混頻器的高層次設計和優缺點。單/雙/三平衡無源混頻器最常見的混頻器類型是無源混頻器。此類混頻器有不同的設計樣式，如單端、單平衡、雙平衡和三平衡等。使用最廣泛的架構是雙平衡混頻器。這種混頻器很受歡迎，因為其性能出色，實現和架構簡單，性價比高，并能提供多種選項。無源混頻器通常以簡易性而出名， 不需要任何外部直流電源或特殊設置。此類混頻器還有其他為人所稱道的特性，包括寬帶寬性能、良好的動態范圍、低噪聲系數(NF)以及端口間良好的隔離。此類混頻器的設計及其無外部直流電源要求的優勢，使得混頻器輸出端的噪聲系數很低。一個較好的經驗法則是，無源混頻器的噪聲系數等于其轉換損耗。此類混頻器非常適合有低噪聲系數要求的應用，而有源混頻器無法滿足這一要求。此類混頻器擅長的另一個領域是高頻和寬帶寬設計。從RF一直到毫米波頻率，它們都能提供良好的性能。混頻器的另一個重要特性是不同端口之間的隔離。此特性往往決定了具體應用可使用何種混頻器。三平衡無源混頻器的隔離性能通常最佳，但其架構復雜，而且其他特性（如線性度等）有些不足。雙平衡無源混頻器的端口間隔離性能良好，同時架構較簡單。對大多數應用而言，雙平衡混頻器實現了隔離度、線性度和噪聲系數的最佳組合。就信號鏈整體而言，線性度（也常用三階交調截點IIP3來衡量）是RF和微波設計的最重要特性之一。無源混頻器通常以高線性度性能而出名。遺憾的是，為了實現最佳性能，無源混頻器需要高LO輸入功率。多數無源混頻器使用二極管或FET晶體管，需要大約13dBm到20dBm的LO驅動，這對某些應用情形來說是相當高的。高LO驅動要求是無源混頻器的最大弱點之一。無源混頻器的另一個弱點是混頻器輸出端的轉換損耗。此類混頻器是無增益模塊的無源元件，故而混頻器輸出端往往有很高的信號損耗。例如，若混頻器的輸入功率為 0dBm，且混頻器有9dB的轉換損耗，則混頻器輸出將是 9dBm。總的來說，此類混頻器非常適合測試測量和軍用市場，稍后將予以討論。無源混頻器的優勢寬帶寬高動態范圍低噪聲系數高端口間隔離I/Q鏡像抑制(IRM)混頻器I/Q混頻器是一類無源混頻器。它不但擁有常規無源混頻器的優勢，還具備其他優勢，即不通過任何外部濾波便可消除不需要的鏡像信號。 此類混頻器用作下變頻器時也稱為 IRM（鏡像抑制混頻器），用作上變頻器時則稱為 SSB（單邊帶混頻器）。I/Q混頻器由兩個雙