下一代的蜂巢式基地台发送器设计，为射频设计师带来了极大挑战。这些无线系统严格要求传输具有低杂讯层和低互调，及低谐波失真的干净讯号，而由于在传送多载波讯号的同时亦要求更高阶调变，因此使得这些系统的设计更具挑战。设计这些系统时，对混频器线性性能要求相当高，过去，被动式二极体环形混频器一直是满足这些要求的首选方法，而今日，新一代主动混频器在节省成本、功率和空间方面带来更多优势，同时，也解决了一些与高效能传输器设计相关的技术问题。
提高传输器无寄生动态范围性能
射频设计人员的主要目标，是将传输器的讯号-杂讯比（SNR）效能达到最高，此要求是在可允许的情况下，尽可能传输最高的射频讯号功率，同时降低杂讯基准。在最大输出时，射频讯号功率受到不想要的输出频谱元件引入之失真量所覆盖，因此在实现高SNR及无寄生动态范围（SFDR）时，能达到最高输出功率之间的美好平衡。
新一代高性能主动混频器，即同时具备了高线性度、低杂讯和简易LO驱动等特点，同时亦没有、或只有很低的转换损耗，因此造就了非常经济及高效能的解决方案。
就确保最佳SFDR效能、并同时达到最大输出功率而言，选择合适的混频器工作点相当重要。 (图一)显示了最低杂讯指数11.9dB是发生在LO（本地振荡器）功率为0dBm 时，在此LO功率时，LT5521的IIP3（24.1dBm）和转换增益（—0.5dB）也接近各自的最大值，参见(图二)，如此，所有三个参数便一起扩大了动态范围。
已知IIP3和杂讯指数，混频器电路的SFDR可以下列公式计算：
WCDMA或TD-SCDMA类型的讯号而言，BW为3.84MHz。在1.95GHz、0dBm LO时，将IIP3＝24.1dBm和NF＝11.9dB代入
根据此工作参数，得到下列电路无寄生动态范围
让输出取得更多讯号
如果以最大化无失真输出讯号为目标，那么较高的转换增益是有利的，如此便无需额外的增益级，而能使输出中具备更高的讯号成份。例如，主动混频器的转换损耗仅为0.5dB，与一般具备更高6至10dB损耗的被动混频器相比，净讯号提升为6至8dB，因此在传输混频器之后所需的放大量较少。
控制LO漏泄
主动混频器的另一项重要优点，是既有的低LO驱动和卓越的LO抑制。这种新一代高线性主动混频器仅需要0dBm（或更低）的讯号来驱动其LO埠，相较之下，IIP3类似的被动混频器至少需要+17dBm的LO讯号，在PC板上有这么强的LO 讯号确实是个缺点。
PC板上一个+17dBm的高功率讯号，本身就可能是一个不想要的强辐射源。在1至2GHz频率上，小PC板的寄生成分能藕合足够的LO讯号，进而影响系统中的其他敏感电路－也许需要射频遮罩，但设计一个有效的射频抑制遮罩，可能需要对PC板进行反覆修改才能达到完美效果，并且可能延长专案的开发周期。
相较之下，主动混频器更低的LO水准，大幅简化了LO驱动器电路，透过去除一或两级功率放大器，减少了许多外部元件，因此大量节省成本和空间。此外，没有附加的LO驱动电路，功耗就低得多；低驱动功率也减轻了辐射和漏泄问题，进一步降低了成本。
主动混频器对LO功率变化并不那么敏感，就被动混频器而言，2至3dB的LO功率变化将大幅降低其线性性能，设计一个大功率LO源，同时保持严格的LO功率容限是困难的，尤其是在大量生产环境中更是如此。主动混频器能在不降低性能的前提下，达到较宽的LO功率范围，其低LO功率还能使设计工作变得简易。
较佳的射频隔离简化滤波
主动混频器的埠对埠隔离，有助于大幅降低传输器输出的LO漏泄。典型被动混频器具有大约30dB的隔离度，但是在LO讯号为+17dBm时，输出的LO泄漏范围将为—13dBm，这么高的漏泄是很难接受的，其需要大量的滤波来抑制。要控制LO漏泄，可能需要多级滤波，传输器的频率分配计画也可能受到影响，根据频率偏移的差异而稍有不同，两级SAW滤波器实现大约40dB的衰减。主动混频器的优点在于其低LO驱动功率，加上超过40dB的LO隔离，其于射频输出端产生大约—40至—45dBm的LO漏泄，这比被动混频器低30dB，大幅降低了滤波要求，如果不藉由主动混频器，其滤波要求是很高的。
滤波级较少不仅可节省成本，并可提升讯号品质，这是因为急转的滚降滤波器具备相当可观的频带内涟波。当串级时，每级滤波器的涟波幅度可能增大到超过设计限制的程度，使已调变波形产生失真，此外，每级滤波器都具有相当可观的插入损耗，因此，主动混频器对于宽松输出滤波器的要求，大幅降低了解决方案成本，提高了讯号品质，并在传输器输出端具备更高的讯号位准。
结论
新一代主动混频器具备较宽的无寄生动态范围，在高效能传输器讯号链上具有干净的输出频谱。本文即讨论了几种在设计高效能蜂巢式基地台传输器时，需考虑的关键因素。
（作者为Linear高频产品事业群产品行销经理）
| 《图二 在最佳LO功率位准上选择最高线性度（IIP3）和转换增益》 |
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| 《图三 测得的四信道WCDMA已调变讯号波形的输出频谱，为相邻信道功率比和相间信道功率比等效能达成非常高的余裕》 |
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| 《图四 作为射频输入功率的函数，LT5521的二阶和三阶互调失真量较低》 |
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