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Active Mixer란 Tr과 DC 전원을 이용하여 내부적으로 증폭작용을 겸한 Mixer를 의미한다.
Active Mixer는 전통적인 Passive Mixer의 출력전력이 낮아서 Buffer Amp를 사용해야 할 경우가 많기 때문에, 그러한 불편을 없애기 위해 이득도 가지기 위한 용도로 설계되는 경우가 많다. 당연히 Passive Mixer에 비해 설계가 복잡하고 변수가 많아서 다소 까다롭다.
전형적인 Passive Mixer는 전압 전류 응답 특성에서 비선형성을 갖는 Schottky 다이오드를 이용하여 구현되나, 다이오드를 이용하여 구현된 Mixer는 특성이 수동적이므로 변환 손실을 갖게된다.
최근에 들어서는 GaAs MESFET을 이용하여 Mixer를 구현하는 방법들이 많이 연구되고 있다. MESFET을 이용하여 Mixer를 구현하면 높은 변환 이득을 얻을 수 있고, 또 그 구조를 적절하게 변형하면 일반적인 수동 다이오드 Mixer에 사용되던 중간 주파수 증폭기를 생략할 수 있으며, 낮은 수준의 LO/RF 전력에서 Mixer를 동작시킬 수도 있어 여러 측면에서 FET를 이용한 Mixer를 선호하고 있다.
Active Mixer는 대부분 이중 게이트를 갖는 FET를 사용하여 구현되어 왔으나, 그러한 구조가 비록 작은 왜곡을 가졌으나, 잡음 지수나 변환이득 측면에서 좋은 특성을 얻기 힘들었기 때문에, 단일 게이트 형태의 FET Mixer가 고려되었으며, 이렇게 변화된 단일 게이트 형태는 이중 게이트 형태보다 우수한 잡음지수와 변환이득을 보였다.
대부분의 통신 시스템의 수신 단에서 Mixer는 충분히 낮은 수준의 잡음 지수를 가져야 하지만, 반드시 큰 변환이득을 가질 필요는 없다. 그러나, FET Mixer의 경우 다이오드 Mixer와는 조금 다르게 보통 최소의 잡음 지수와 변환 손실을 동시에 얻을 수가 있다. 따라서 FET Mixer에서는 먼저 낮은 잡음 지수를 갖도록 설계하고, 그후에 큰 변환 이득을 유도하도록 설계한다. 하지만 작은 잡음 지수에서 큰 변환 이득은 얻을 수 있다는 것은 제작 기술에서 결정되며, 반드시 성립하는 명제는 아니다.
단일 게이트 FET Mixer는 LO를 인가하는 FET의 단자에 따라 다음과 같이 세 가지 형태로 구분된다. 첫째, LO를 소스에 인가하는 경우. 둘째, LO를 게이트에 인가하는 경우. 셋째, LO를 드레인에 인가하는 경우이다. 세 가지 형태 중에 LO를 드레인에 인가하는 경우는 FET를 증폭기로 사용할 수 없어 변환 이득이 0이고, 잡음 지수가 높기 때문에 좀처럼 사용되지 않으며, 첫째와 둘째 형태의 Mixer를 주로 사용한다. 첫째 방법이 잡음 지수 측면에서 약간 유리하며, 변환이득 측면에서는 둘째 방법이 유리하다.
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