ایران پروژه ایران پایانامه

 پروژه دانشجویی مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها در word دارای 93 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها در word   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها در word ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن پروژه دانشجویی مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها در word :

طراحی میکسرها و کاربردهای آنها

مقدمه:
در طراحی گیرنده معمولاً از مدار آشکارساز استفاده می کنیم. بیشتر مدارهای آشکارساز در حضور نویز یا سیگنالهای تداخلی به خوبی عمل نمی کنند و بسیاری از آنها در صورت کمتر بودن دامنه سیگنال ورودی از چند ولت اصلا کار نمی کنند در صورتی که سیگنال مطلوب در ورودی گیرنده ممکن است شدت میدانی در حدود میکرولت/متر داشته باشد. در صورتیکه rms نویز و شدت سیگنال تداخلی آنتن در حد ولت/متر است. واضح است که هم بهره و هم قدرت انتخاب در جلوی آشکارساز موردنیاز است.

در قسمت گیرنده چون خیلی ضعیف است و دارای نویز نیز می‎باشد و مدوله شده هم است. بنابراین یک تقویت کننده قرار می‎دهیم که هم سیگنال دریافتی را تقویت کند و هم نویز را از بین ببرد. چون دامنه سیگنال ورودی در حدود میکروولت است و ما دامنه ای در حدود ولت داریم بنابراین بهره تقویت کننده باید حدود 106 باشد. بعد از تقویت کننده باید یک فیلتر قرار دهیم تا سیگنال نامطلوب را از بین ببریم.
ساختن مداری به این صورت دو مشکل دارد:

1- ساختن فیلتری که بر روی فرکانسهای و … باشد و دارای گین موردنظر باشد مشکل است. یعنی این فیلتر نمی تواند روی باندی وسیع از فرکانسها قرار بگیرد.
2- اگر مدار گین بالا داشته باشد و دارای باند باریک نیز باشد به صورت زیر

اگر ترانزیستور بتواند با یک حلقه درست کند این مدار شروع به نوسان می‌کند و در ورودی و قبل از تقویت کننده یک موج سینوسی مستقل از فرکانس داریم که اصلا فرکانس در آن دخالت ندارد.
فرض کنید آشکارساز یک مدار RC باشد.

شکل (1)
یک رابطه باید بین RC و فرکانسها برقرار باشد تا این مدار آشکارساز پوش باشد. یعنی آشکارسازی این مدار بر فرکانس vI و فرکانس carrier بستگی دارد. طراحی آشکارساز بستگی به فرکانس carrier دارد و طراحی آن بر روی باند وسیعی از فرکانس محال است.
ایده: خواسته شد که فیلتر و تقویت کننده بر روی یک فرکانس یکسان ساخته شوند.

بنابراین متوجه می شویم که مشکلات مهمی که در تقویت کننده فرکانس حامل یا RF برگیرنده فرکانس ثابت وجود دارند عبارتند از:
1- کنترل نویز خروجی چنانچه به حد کافی از سطح سیگنال ورودی کمتر باشد.
2- کنترل غیرخطی عنصر فعال برای جلوگیری از اعوجاج سیگنال و برهم کنش با سیگنال ناخواسته.
3- برای جلوگیری از نوسان تقویت کننده باند باریک بهره- بالای طبقه آخر.
علاوه بر مشکلات فوق باید بتوانیم روی باند وسیعی از فرکانس طراحی کنیم.

در ابتدا تصمیم گرفته شد که آشکارساز و کل بهره و قابلیت انتخاب همگی براساس فرکانس- ثابت باشند و همه سیگنالهای مدوله شده ورودی را به یک فرکانس میانی یا IF که ثابت است انتقال دهیم که برای این کار یک گیرنده سوپرهترودین پیشنهاد شد. این گیرنده شامل Mixer است.
ویژگیهای اساسی میکسرها:

میکسرها عموماً برای مالتی پلکس کردن سیگنالهایی با فرکانسهای مختلف در انتقال فرکانسی به کار می رود.
با توجه به اینکه سیگنالهای RF ورودی در فاصله بسیار نزدیک و متراکم قرار دارند برای فیلتر کردن سیگنال مطلوب به یک فیلتر با Q بسیار بالا نیاز داریم. اما اگر فرکانس سیگنال RF بتواند کاهش یابد یا در میان سیستمهای مخابراتی down convert شده خیلی بیشتر قابل کنترل خواهد بود.
یکی از بهترین سیستمهای شناخته شده down convert گیرنده سوپر هیترودین است که در شکل (2) نمای کلی آن آمده است.

شکل (2) گیرنده سوپرهیترودین شامل میکسر
بعد از دریافت سیگنال RF به وسیله آنتن و تقویت در تقویت کننده (LNA) low- noise یک میکسر که وظیفه آن ضرب سیگنال ورودی که بر روی فرکانس fRF متمرکز شده با یک سیگنال از اسیلاتور محلی با فرکانس مرکزی fLO می‎باشد. سیگنالی که بعد از میکسر حاصل می‎شود شامل فرکانسهای می‎باشد. و بعد از عبور از یک فیلتر پائین گذر سیگنالی با فرکانس پائین تر یعنی به دست می‎آید که این سیگنال را با عنوان فرکانس میانی (IF) نشان می دهند. که این سیگنال برای پروسه های دیگری مورد استفاده قرار می‎گیرد.

دو عضو اساسی در میکسرها عبارتند از ترکیب کننده و آشکارساز. ترکیب کننده می‎تواند از یک تزویجگر جهت دار (directional coupler) با زاویه 90 درجه (یا 180 درجه) استفاده کند.
آشکارسازهای قدیمی یک دیود تنها را به عنوان عنصر غیرخطی به کار می بردند. اما دیودهای دوبل غیرموازی و ترکیبات دیودی تعادلی دوبل بیشتر استفاده می‎شود.
علاوه بر دیودها، میکسرهای MOSFET , BJT با عدد نویز پائین و گین تبدیل بالا در باند X طراحی شده اند.
اما مشکلاتی که گیرنده سوپر هیترودین اضافه می‌کند عبارتند از:

– میکسر و نوسان کننده محلی را باید طراحی نمود و نوسان کننده محلی باید مدارهای غیرخطی جلوی میکسر را تعقیب کند.
– چون غالباً میکسرها نویز بیشتری نسبت به تقویت کننده ها تولید می‌کنند و چون با توجه به طبیعتشان دارای خواص غیرخطی هستند حتما نیاز به تقویت کننده RF در جلوی میکسر داریم.
المانهای اساسی

قبل از وارد شدن به طراحی مدار میکسر، قابلیت یک میکسر را با در نظر گرفتن اینکه میکسر دو فرکانس در ورودی را گرفته و یک فرکانس که از حاصل ضرب دو سیگنال ورودی به وجود می‎آید مختصراً مرور کنیم.
به روشنی مشخص است که یک سیستم خطی نمی تواند تمام وظایف را برآورده کند و ما نیاز به انتخاب یک وسیله غیرخطی مثل دیود، FET یا BJT داریم که بتوانند حاصل ضرب هارمونیکها را تولید کند.

شکل (3) ترتیب قرار گرفتن سیستم یک میکسر متصل به سیگنال RF را شرح می‎دهد. VRF(t) و سیگنال اسیلاتور محلی VLO(t) که به عنوان سیگنال PWMP شناخته می‎شود نشان داده شده است.

شکل (3): المانهای اساسی میکسر در سیگنال به کار گرفته شده در ورودی برای تولید یک سیگنال در خروجی به کار می روند.
دیده می‎شود که سیگنال ورودی RF با سیگنال LO ترکیب شده و یک وسیله نیمه هادی (دیود، ترانزیستور یا FET) را تغذیه می‌کند. که این ادوات شامل کاراکترهای انتقال غیرخطی می باشند. و جریان خروجی را برای بار تولید می‌کنند.
جریان خروجی برای دیود و BJT دارای خواص توانی است.

و برای MESFET یک رفتار مربعی داریم:
که در اینجا جریان I همان جریان درین و V ولتاژ گیت- سورس است که برای سادگی از نوشتن آنها صرفنظر شده است.
ولتاژ ورودی یعنی ولتاژ اعمالی بر دو سر دیود یا ولتاژ بیس- امیتر و یا ولتاژ گیت- سورس مجموع دو سیگنال LO , RF است که داریم VRF=VRF Cos(wRFt) و سیگنال LO : VLO=VLO Cos(wLOt) و یک بایاس VQ
(1)
وقتی این ولتاژ به ورودی نیمه هادی ها داده شود جریان خروجی که می‎توان آنرا را به وسیله سری تیلور بیان کرد، حاصل خواهد شد- بسط تیلور در نقطه Q نوشته خواهد شد
(2)
که ثابتهای B,A بر صورت بیان می‌شود. با صرفنظر کردن از بایاس IQ,VQ و استفاده از دو معادله (1) و (2) داریم:
(3)

فاکتورهای متشکل از Cos2 می‌توانند با توجه به فرمول بازنویسی شود. که در این صورت ترمهای 2WLOT, 2WRFT را وارد کنید در این صورت معادله (3) به صورت زیر تبدیل خواهد شد.

بنابراین با توجه به استدلال بالا بر این نتیجه می‌رسیم که عملکرد غیرخطی دیود یا ترانزیستور می‌تواند مولفه‌های فرکانسی جدیدی را تولید کند. همچنین دامنه تغییرات نیز VRF,VLO خواهد شد. B نیز یک فاکتور وابسته به وسیله است.
معادله (4) یک سری تیلور است که تنها ترم دوم یعنی V2B در آن وجود دارد. و ترمهای سوم مثل V3C چشم‌پوشی شده است. برای دیودها و BJTها ترمهای هارفونیکی بالاتر می‌تواند روی عملکرد سیستم اثر بگذارد. بنابراین استفاده از درجه دوم در سری تبلور تنها در FETها استفاده می‌شود. بنابراین FETها تمایل کمتری برای تولید هارمونیکهای بالاتر دارند.

تکنیک‌های میکسر کردن:
بنابراین آنچه تا اینجا متوجه شدیم این است که هر ضرب کننده‌ای که بعد از آن یک فیلتر میان‌گذر مناسب قرار بگیرد به عنوان Mixer به کار می‌رود. چون ورودی نوسان کننده محلی دامنه‌ای ثابت دارد، برای ساختن میکسر لازم نیست ضرب کننده ایده‌آل داشته باشیم و در مدار میکسر که امروزه کاربرد بیشتری دارد، ترانزیستور اثر میدان و ترانزیستور دوقطبی هستند. در هر دو حالت سیگنال ورودی و ولتاژ نوسان کننده محلی بر ولتاژ بایاس dc اضافه می‌شوند تا ولتاژ گیت، سورس یا بیس امیتر کلی حاصل شود. سپس این سیگنال از یک عنصر غیرخطی عبور می‌کند تا فرکانسهای مجموع و تفاضلی مطلوب ایجاد شود.
مثال: انتخاب فرکانس اسیلاتور محلی.

کانال RF با فرکانس مرکزی 18 GHZ و پهنای باند 20MHZ و یک IF با فرکانس 200MHZ داریم. مقدار مناسب FLO را به دست بیاورید. ضریب کیفیت Q و فیلتر bandpass در حالی که downconversion موجود نباشد را به دست بیاورید در حالت دوم Q را نیز محاسبه کنید.
حل: با استفاده از میکسر RF و فرکانس LO در عناصر غیرخطی فرکانس IF به دو صورت زیر حاصل می‌شود.
(1) FIF = RRF – FLO
(2) FIF = FLO – FRF
که این در معادله بستگی بر این دارد که FLO یا FRF کدامیک بزرگتر باشند.
چون 02 GHZ = FIF و FRF = 1.89 GHZ داریم.
FLO = FRF – FIF = 1.69GHZ
یا
FLO = FRF + FIF = 2.09 GHZ
هر دوی این اعداد به دست آمده مهم هستند و بر یک اندازه استفاده می‌شوند.
وقتی FRF > FLO باشد میکسر را low – side- injection می‌نامیم. و هنگامی که FRF < FLO باشد طراحی را high- side- injection می‌نامیم. و حالت اول را معمولاً ترجیح می‌دهیم. چون فرکانس‌های LO پائین‌تر برای تولید و عملکرد راحت‌تر هستند. بنابراین بعد از down-conversion سیگنال پهنای باند BW = 20 MHZ در فرکانس مرکزی FR2 = 1.89 QHZ را دارا است.

بنابراین با داشتن یک فیلتر مناسب با ضریب کیفیت می‌توانیم از این سیگنال به خوبی استفاده کنیم. اما بعد از downconversion پهنای باند سیگنال عوض نمی‌شود. اما فرکانس مرکزی FIF = 200 MHZ شیفت پیدامی‌کند. بنابراین نیاز به یک متغیر band pass با ضریب کیفیت وجود دارد.
این مثال نشان می‌دهد در جائی که ضریب کیفیت فیلتر به کار رفته کم است نیاز به یک میکسر که سیگنال RF آن به صورت down converted شده است داریم.
نکات قابل توجه درباره حوزه فرکانسی:

فرض کنید که فرکانس زاویه‌ای RF بر روی WRF قرار گرفته است. در مؤلفه فرکانس که هر کدام به اندازه WW در بالا و پائین WRF واقع شده‌اند وجود دارد. سیگنال LO از یک مولفه سیگنال در WLO تشکیل شده است. بعد از عمل کردن میکسر مطابق شکل (4) یک طیف فرکانس که مؤلفه‌های فرکانسی up converted و down converted را دارد تشکیل شده است. شکل (4) این پروسه را توضیح می‌دهد.

پروسه upconversion بر مدولاسیون در فرستنده وابسته است. چون downconversion بر گیرنده مربوط است.
Lower side band or LSB (WRF- WLO)
upper side band or USB (WRF + WLO)
dowble side band or DSB (WRF+WLO OR WRF – WLO)

شکل (4) پاسخ طیفی از عملکرد میکسرها
سؤال مهم در اینجا این است که چند فرکانسی باید در LO قرار بگیرد تا فرکانس RF به سطح IF مناسب شیفت پیدا کند.
و یک مسئله دیگر مشکل تبدیل فرکانسهای تصویر بر رنج فرکانسی down conerted و شبیه به آن است. برای فهمیدن این مسئله فرض کنید که سیگنال RF در down converted به یک سیگنال با فرکانس LO داده شود.
بر شکل (5) توجه کنید.

شکل (5)- شکل فرکانس تصویر.
همان طور که در شکل می‌بینید فرض کنید یک سیگنال با فرض WRF و یک سیگنال ناخواسته با فرکانس WIM داریم بنابراین:
MIM – WLO = (WLO – WIF) – WLO = – WIF
پس از عبور از ضرب کننده چون Cos (WIFT), Cos (WIFT) با یکدیگر برابر است فرکانس تصویر ناخواسته بر روی فرکانس سیگنال مطلوب قرار می‌گیرد.
برای جلوگیری کردن از این مشکل یعنی وجود سیگنالهای تصویر نامطلوب می‌توانیم دامنه این سیگنال را بزرگتر از سیگنال RF انتخاب می‌کنیم. که این کار به وسیله یک فیلتر تصویر که قبل از میکسر برای جلوگیری از این اثر وجود دارد انجام می‌شود.

طیفی که بر این صورت تولید می‌شود مطمئن بوده و سیگنال نامطلوب در آن وجود ندارد.
مشکل اصلی برای طراحی میکسرها همین است که بر گونه‌ای طراحی شود که سیگنال نامطلوب را از بین ببرد.

طراحی میکسر single- ended
یک نمونه میکسر با مینیمم کارائی، طرح single- ended می‌باشد که مطابق شکل 6-a شامل یک دیود شاتکی می‌باشد منابع LO, RF، یک دیود شاتکی و یک مدار تشدید تنظیم شده برای سیگنال IF مورد نظر را که به خوبی بایاس شده‌اند تغذیه می‌نمایند. شکل 6-b یک طرح بهبود یافته شامل یک FET را که بر خلاف دیود قادر به تقویت سیگنالهای RF ورودی LO می‌باشد را نشان می‌دهد. در هر دو حالت سیگنال RF, LO مرکب بر یک المان غیرخطی با تابع مشخصه نمائی (دیود) و یا تقریباً مربعی (FET) اعمال می‌شود که در ادامه به یک فیلتر band pass برای ایزوله کردن سیگنال IF ختم می‌شود.

شکل (6) دو نوع میکسر single- ended
دو طرح بسیار متفاوت میکسر به ما اجازه می‌دهد که تعدادی از پارامترهائی که موقع گسترده ساختن طرحهای ساده اهمیت می‌یابند را مقایسه کنیم. این پارامترها عبارتند از:
1- تلفات تبدیل یا بهره بین توان سیگنال RF, IF
2- شکل نویز
3- ایزولاسیون بین پورت LO. RF
4- غیر خطی بودن
تا زمانی که سیگنالهای RF و LO در شکل از نظر الکتریکی از هم جدا نشده‌اند، این نظر وجود دارد که سیگنال LO با ورودی RF تداخل نماید که این می‌تواند ناشی از تشعشع بخشی از انرژی سیگنال LO روی آنتن گیرنده باشد.
طرح FET نشان داده شده در شکل 6-b نه تنها ایزولاسیون RF و LO را ممکن می‌سازد، بلکه از آنجا تقویت سیگنال و تلفات تبدیل پائین را فراهم می‌کند. تلفات تبدیل (CL) یک میکسر عموماً برحسب dB تعریف می‌شود که نسبت توان ورودی داده شده به توان IF به دست آمده می‌باشد.

در مواقع استفاده از FET, BJT ترجیحاً باید یک بهره تبدیل (CG) اختصاص دهیم که به صورت نسبت عکس توان تعریف می‌شود. هم‌چنین شکل نویز یک میکسر عموماً به صورت تعریف می‌شود که در آن CG همان بهره تبدیل و Pnowt توان نویز در خروجی ناشی از سیگنال RF ورودی و در پورت ورودی Pnin, RF توان نهائی نویز در IF می‌باشند.

FET معمولاً نویزپذیری کمتری نسبت به BJT دارد و به علت دارا بودن مشخصه تبدیل تقریباً مربعی، نفوذ ترمهای غیرخطی کاهش می‌یابد. در عوض زمانیکه بهره تبدیل بالا و شرایط ولتاژ بایاس پائین (مثلاً در سیستمهای متکی بر باتری) مورد نیاز است BJT به کار می‌رود.
غیرخطی بودن به طور عادی در زمینه‌های فشردگی تبدیل اغتشاش مدولاتور داخلی (IMD) سنجیده می‌شود. فشردگی تبدیل بر این حقیقت مربوط می‌شود که توان خروجی IF به عنوان تابعی از توان ورودی IF از یک نقطه مشخص روی منحنی خطی شروع بر انحراف می‌نماید. نقطه‌ای که این انحراف به 1dB می‌رسد مشخصه اجرائی یک میکسر نوعی می‌باشد.

مشابه آنچه تاکنون در بحث تقویت کننده‌ها مواجه شده‌ایم اغتشاش مدولاسیون داخلی وابسته به بخش فرکانس دوم ورودی RF می‌باشد که شروع به اغتشاش می‌نماید. برای کوچک کردن این اثر یک آزمایش نوعی به کار می‌بریم.
اگر FRF سیگنال مطلوب مورد نظر و F2 فرکانس ورودی دوم باشد آنگاه عامل میکس یک جزء فرکانسی تولید می‌کند که علامت تبدیل بالا و پائین را مشخص کنید. اثر این مدولاسیون داخلی می‌تواند در گراف (7) نشان داده شود.

نقطه جدائی میان پاسخ خطی خروجی و پاسخ مرتبه سوم IMD یک فصل مشترک از تابعیتی است که توانائی یک میکسر را برای مانع شدن از این اثر نشان می‌دهد.

شکل (7) پروسه تبدیل و مدولاسیون در میکسر
تعاریف دیگر در مورد میکسر عبارتند از: اغتشاش تولید شده داخلی میکسر که تحت عنوان هارمونیک IMD تعریف می‌شود. ایزولاسیون بین ورودیهای RF, IF می‌باشد که به صورت مستقیم تحت تأثیر ترکیب کننده (کوپل کننده هایبرید) قرار دارد و رنج دینامیکی که رنج دامنه‌ای است که هیچ کاهش عملکردی در آن اتفاق نمی‌افتد.
طراحی مدار یک میکسر RF همان بحث‌های انجام شده در تقویت کننده RF را دنبال می‌کند. ورودی‌های LO, RF یک ترانزیستور یا دیور بایاس شده را تغذیه می‌کنند. توجه به این نکته ضروری است که تفاوت بسیار زیادی بین فرکانس LO, RF در طرف ورودی و IF در طرف خروجی وجود دارد. از آنجائی که هر دو طرف باید به امپدانس خط تطبیق شوند. امپرانسهای ورودی و خروجی ترانزیستور و یا پارامترهای S در این فرکانس باید مشخص شوند.

به علاوه برای کاهش تداخل در طرف خروجی وسیله، مهم است که ورودی برای IF اتصال کوتاه کنیم و برعکس خروجی را برای RF مطابق شکل (8)

شکل (8) نمای کلی طراحی میکسر single-ended در حالت عمومی
در کنار هم قرار دادن این ملزومات به عنوان بخشی از شبکه تطبیق همیشه کار ساده‌ای نیست.
شرایط اتصال کوتاه ذکر شده در حالت کلی، رفتار توانزیستور را در مکانیزم فیزبک داخلی تحت تأثیر قرار می‌دهد. به طور ایده‌آل باید براساس شرایط خروجی اتصال کوتاه به دست آید و مشابهاً نیاز به یک سری شرایط ورودی اتصال کوتاه شده دارد.

به طور عمده یک مقاومت بار اضافی به خروجی وصل می‌شود تابهره تبدیل را تنظیم نماید. در مثال بعدی مراحل طراحی تشریح شده است.
مثال: طراحی یک مدار BJT در حالت single- ended
برای مدار نشان داده شده در تصویر (9) مقادیر R2 ,R1 را به گونه‌ای محاسبه کنید که شرایط بایاسینگ با مقادیر داده شده در شکل را ارضاء کند.

شکل (9) شبکه با پاس DC برای طراحی میکسر BJT.
با استفاده از این شبکه به عنوان نقطه شروع یک میکسر low-side-injuction برای فرکانس RF برابر با 1900 MZ و فرکانس 200MHZ طراحی کنید.
امپدانس خروجی BJT در فرکانس IF هنگامیکه ورودی را اتصال کوتاه کرده‌ایم. یعنی zout = (677.7-j232H) و امپدانس ورودی در فرکانس RF هنگامیکه خروجی اتصال کوتاه شده است برابر Zin = (77.9-j130.6) می‌باشد.

حل: از آنجائی که ولتاژی که بر روی R2 افت می کند برابر تفاضل Vce, Vcc است و نیز جریان عبوری از R2 برابر مجموع جریان‌های IB یعنی جریان بیس و Ic: جریان کلکتور است بنابراین R2 به شکل زیر محاسبه می‌شود.

به طور مشابه برای مقاومت R1 مقدار VCE – VBE بر جریان بیس تقسیم می‌شود.

قبل از شروع طراحی باید به این نکته توجه کنیم سیگنال LO را باید چگونه در نظر بگیریم؟
ساده‌ترین شکل این مدار بر این صورت است که منبع LO به صورت مستقیم از طریق یک خازن کوپلاژ به بیس ترانزیستور متصل گردد مانند شکل (10).
مقدار خازن CLO باید به حد کافی کوچک در نظر گرفته شود تا به گونه‌ای از کوپلینگ بین سیگنال RF و منبع LO جلوگیری کند.
ما به طور فرضی مقدار CLO = 0.2 PF را در نظر می‌گیریم. حال RLRF به شکل زیر محاسبه می‌گردد.

متأسفانه فرکانس LO بسیار به فرکانس FRF نزدیک است. بنابراین با انتخاب چنین خازنی نه تنها سینگال RF بلکه سیگنال LO نیز کاهش می‌یابد. ما می‌توانیم مقدار تضعیف ILRF ناشی از این خازن را در فرکانس FLO = FRF – FIF بر صورت زیر محاسبه کنیم.

بنابراین اگر منبع LO‌ ، -20dBM خروجی داشته باشد فقط -336 dBM به ترانزیستور می‌رسد. البته این افت بالای توان قابل توجه به نظر می‌رسد. چون ما می‌توانیم این را بر وسیله اسیلاتور محلی تأمین کنیم.
وجود Llo, CLO باعث می‌شود که امپدانس ورودی تغییر کند. مقدار جدید امپدانس ورودی (zin) با موازی کردن CLO, ZLO با امپدانس روودی ترانزیستوری که منبع LO را بر آن متصل کرده‌ایم به صورت زیر محاسبه می‌شود.

امپدانس خروجی تغییر نمی‌کند. چون ما برای محاسبه امپدانس خروجی، ورودی را اتصال کوتاه می‌کنیم. با دانستن مقدار zin ما می‌توانیم در طراحی جدید یک شبکه تطبیق قرار دهیم.
یکی از توپولوژیهای ممکن که می توانیم بر این منظور در نظر بگیریم استفاده از خازنهای سری مطابق شکل (11) است. بدین طریق که بلوک را اضافه می‌کنیم تا در اتصال کوتاه DC به زمین جلوگیری کنیم.

شکل (10) منابع میکسر BJT برای IF, RF

شکل (11) شبکه matching ورودی برای میکسر BJT در حالت single-ended
چندین تبدیل مختلف وجود دارد که می‌تواند در شکل (11) به کار رود.

در ابتدا باید توجه کرد که به جای بایاس کردن بیس ترانزیستور با استفاده از RFC می‌توانیم R1 را مستقیماً به کنتاکتهای میان CB1, L1 متصل کنیم. در این مورد ما به آرامی بیس ترانزیستور را از طریق L1 و ادامه دادن ایزولاسیون سیگنال RF از تغذیه DC (با زمین کردن RF بوسیله CB1) بایاس می‌کنیم.
وظیفه دیگر شبکه تطبیق این است که شرایط اتصال کوتاه را برای IF فراهم کند حتی با وجود اینکه امپدانس سلف L1 در فرکانس IF نسبتاً کوچک است، ما می‌توانیم آن را با انتخاب مقداری برای CB1 به طوریکه L1-CB1 در فرکانس IF یک تشدید سری به وجود آورند که به آرامی کاهش دهیم. برای مثال اگر ما CB1 را 120pF انتخاب کنیم ما یک مدار اتصال کوتاه قابل اطمینان برای سیگنال RF پیدا کرده‌ایم. و مسیر به طرف زمین را برای سیگنال IF بهبود بخشیده‌ایم. شبکه تطبیق ورودی اصلاح شده در شکل (12) نشان داده شده است.

شکل (12) شبکه تطبیق ورودی اصلاح شده.
شبکه تطبیق خروجی با استفاده در یک روش مشابه بهبود داده می‌شود. شبکه تطبیق یک سلف L2 موازی و یک خازن C2 سری را دربر می‌گیرد.
مقادیر C2 = 102 1 PF, L2 = 416 Nh است. این توپولوژی این اجازه را بر ما می‌دهد که RFC در کلکتور را حذف کنیم. بنابراین مسئله‌ای که با این توپولوژی است آن است که این توپولوژی نمی‌تواند یک اتصال کوتاه به سمت زمین برای اتصال RF فراهم کند که این می‌تواند موجب تداخل با خروجی شود.
برای جبران شدن این اشکال L2 را با یک ترکیب LC جایگزین می‌کنیم. در اینجا خازن اضافه شده C3 مقدار 120 PF را انتخاب می کند تا شرایط زمین شدن مناسب برای سیگنال RF فراهم کند مقدار L2 برابر با 52 Nh اصلاح می‌شود. مدار کامل میکسر single-ended طراحی شده در شکل (13) نشان داده شده است.

شکل (13) مدار کامل برای یک میکسر low- side-injection,single-ended در حالتی که FIF = 200 MH FRF = 1900MH
این طراحی چندین هدف را ارائه می‌کند که شبکه تطبیق می‌تواند انجام دهد. در یک نگاه گذرا آنها اغلب برای فهمیدن مشکل هستند. خصوصاً اینکه تطبیقی (جداسازی شبکه‌های دو تائی چالشهائی برای طراح به وجود می‌آورند. مشکل اصلی این طراحی LO این است که سختی کار به فراهم کردن انرژی LO، مادامی که جداسازی میان سیگنالهای IF,RF,LO برای کاربردهای باند به هم ادامه‌ دارد وابسته می‌شود.

میکسر دودیودی متقابل در اتصال با یک کوپلر هیبرید توانائی را ارائه می‌کند که این طور کارهای پهن باند را هدایت می‌کند. علاوه بر این مزایای بیشتری مربوط به جلوگیری نویز و در مد نادرست فراهم می‌کند. نویز به وجود آمده در اسیلاتورها و تقویت کننده‌ها ناشی از تشدیدهای پارازیتی نویز گرمائی می‌تواند به طور بحرانی مقدار نویز در گیرنده را بالا ببرد شکل (14) طراحی میکسر اصلی را نشان می‎دهد.

کلمات کلیدی :