1、4 頻譜搬移(bn y)電路 4.1頻譜線性變換的一般(ybn)概念頻譜線性變換實(shí)質(zhì)上是將輸入信號頻譜沿頻率軸進(jìn)行不失真的搬移,如振幅調(diào)制電解調(diào)、混頻等。調(diào)制、解調(diào)、混頻等，需使用非線性電路 。在頻域上，屬頻譜搬移。根據(jù)頻譜變換的不同特點(diǎn)，頻譜變換電路分為頻譜線性變換和頻譜非線性變換電路兩大類。共一百三十五頁頻譜非線性變換的作用是輸入信號頻道進(jìn)行特定(tdng)的非線性變換，如頻率調(diào)制、相位調(diào)制等。 頻譜搬移(bn y)要靠非線性器件來實(shí)現(xiàn)。對常用的有源器件提供適當(dāng)?shù)拇笮盘枺涂蓸?gòu)成非線性特性。 非線性類型可以劃分為兩大類：1）輸入輸出關(guān)系是折線形式或開關(guān)段形式2）形式是漸變形式斜率無突變共一

2、百三十五頁非線性電路不能用疊加原理來求解，這意味著輸出(shch)信號的直流(平均值)相交流(時(shí)間變量)分量是互相關(guān)聯(lián)的，這與線性電路不同。 某些器件的非線性特性不能用簡單解析(ji x)式表達(dá)，但在理論上總可以用多項(xiàng)式來表示。共一百三十五頁4.2 振幅調(diào)制(tiozh)與解調(diào) 從頻域看，已調(diào)信號(xnho)的頻譜(能量)集中在高頻正弦波(載波)的附近，但它們所占有的頻帶寬度是不同的。強(qiáng)迫高頻正弦波的振幅、頻率或者相位按照低頻信息 成比例地變化，產(chǎn)生已調(diào)信號。振幅調(diào)制(AM)頻率調(diào)制(FM)相位調(diào)制(FM)模擬調(diào)制共一百三十五頁4.2.1 普通振幅(zhnf)調(diào)制波的基本特性及其數(shù)學(xué)表達(dá)式振幅

3、(zhnf)應(yīng)正比于信息 高頻載波 調(diào)幅波 比例系數(shù) 共一百三十五頁調(diào)制(tiozh)信號為單音余弦波 調(diào)幅(dio f)指數(shù) 已調(diào)載波的振幅 最大值 最小值 共一百三十五頁振幅(zhnf) 單音調(diào)幅波由三個(gè)頻率分量(fn ling)組成 ：載頻振幅上邊頻下邊頻共一百三十五頁圖47 普通調(diào)幅(dio f)波的波形、頻譜共一百三十五頁普通調(diào)幅(dio f)波的矢量合成 載波(zib) 為靜止矢量OC長度邊頻CB”矢量長度為以角速度 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)CB矢量長度為以角速度 逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)兩個(gè)矢量的合成矢量的方向或與OC矢量方向一致，或者反相?？偟暮铣墒噶糠较虿蛔儯瑑H長短變化，形成調(diào)幅波。共一百三十五

4、頁調(diào)幅(dio f)波的振幅的最小值為使調(diào)幅波的包絡(luò)不失真， 總是小于等于(dngy)1，否則會產(chǎn)生過調(diào)幅失真。共一百三十五頁峰值(fn zh)調(diào)幅指數(shù) 谷值調(diào)幅(dio f)指數(shù) 調(diào)幅波的功率 載波作用在單位電阻上的功率 時(shí)變振幅 共一百三十五頁最大狀態(tài)(zhungti)功率 最小狀態(tài)(zhungti)功率 調(diào)制信號的一個(gè)周期內(nèi)的平均功率 作用在 電阻上的功率為 共一百三十五頁上下(shngxi)頻分量的功率之和 上下邊頻分量的振幅(zhnf)相等，功率也相等。 調(diào)幅波所占的頻帶寬度為：調(diào)制信號的最高頻率 共一百三十五頁共一百三十五頁共一百三十五頁例41 某一調(diào)幅(dio f)波，其載波功率

5、，(I)若調(diào)幅系數(shù) 0.3，求邊頻功率。(2)若調(diào)幅系數(shù) 1，求邊頻功率及最大狀態(tài)功率。解：(1) 0.3 (2) 1時(shí)， 最大狀態(tài)功率： 共一百三十五頁 4.2.2 雙邊(shungbin)帶調(diào)制(DSB)和單邊帶調(diào)制(SSB)從信息傳輸?shù)慕嵌瓤?，占絕大部分功率的載波分量(fn ling)是無用的。調(diào)幅波的上下邊帶或上下邊頻反映了調(diào)制信號本身的頻譜結(jié)構(gòu)，載波僅起頻譜搬移的作用，不反映調(diào)制信號的變化規(guī)律。如果頻譜搬移后在傳輸前將載波抑制掉，可以在不影響傳輸信息的條件下大大節(jié)省發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。這種模式稱為抑制裁被的雙邊帶調(diào)制(DSB) 。共一百三十五頁共一百三十五頁DSB的頻帶寬度DSB 的頻

6、帶寬度與普通(ptng)的AM波是一樣的，只是發(fā)射功率大幅度下降。DSB的上邊帶和下邊帶都反映了調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)(jigu)，區(qū)別僅在于下邊帶頻譜倒置。進(jìn)一步將一個(gè)邊帶抑制掉，僅傳輸一個(gè)邊帶，這種調(diào)制方式稱為單邊帶調(diào)制(SSB)。共一百三十五頁SSB占據(jù)(zhnj)的頻帶寬度 但 移相 困難(kn nn) SSB可用乘法器加單邊帶濾波器來實(shí)現(xiàn) ，但對濾波器的矩形系數(shù)要求過高 。相移法 ：克服了高矩形系數(shù)濾波器的困難共一百三十五頁共一百三十五頁修正移相法：避免了對 的 移相，僅對單頻率(pnl) ， 移相( ， 是固定頻點(diǎn))。 共一百三十五頁4.2.3 振幅(zhnf)調(diào)制電路高電平調(diào)幅(di

7、o f)：集電極調(diào)幅(dio f)和基極調(diào)幅(dio f) 低電平調(diào)幅 場效應(yīng)管具有典型的平方律特性，可用平方律一般特性描述。1. 模擬乘法器振幅調(diào)制電路2平方律調(diào)幅器共一百三十五頁共一百三十五頁共一百三十五頁利用濾波器取出 ， 分量，完成(wn chng)調(diào)幅。采用平衡調(diào)幅器可以抵消許多組合頻率(pnl)分量。 實(shí)際的場效應(yīng)管特性不可能完全是平方律特性中的頻率分量包括：還有很多難以濾除的雜散分量共一百三十五頁 共一百三十五頁為更好地抵消載漏平衡調(diào)幅器要做得完全(wnqun)對稱組合頻率(pnl)分量進(jìn)一步減小載波分量被抵消實(shí)現(xiàn)了抑制載波的雙邊帶調(diào)制共一百三十五頁3斬波調(diào)幅(dio f) 共一

8、百三十五頁 斬波調(diào)幅(dio f)：開關(guān)函數(shù)：當(dāng)載波處于(chy)正半周時(shí)，它的幅度為1，負(fù)半周時(shí)幅度為0。 用載波頻率的變化來通斷 ，把信號 “斬”成周期為 的間斷信號，再通過中心頻率 為的帶通濾波器取出調(diào)幅信號。共一百三十五頁 的頻譜搬移到了 ， ， 等的兩邊，用濾波器即可取出抑制載波(zib)的調(diào)幅信號。為提高調(diào)幅信號(xnho)的幅度，還可采用雙向斬波 。雙向開關(guān)函數(shù) 共一百三十五頁共一百三十五頁如圖共一百三十五頁共一百三十五頁共一百三十五頁共一百三十五頁共一百三十五頁4.2.4 振幅調(diào)制波的解調(diào)模型(mxng)及電路 解調(diào)是調(diào)制(tiozh)的逆過程。從頻譜搬移的角度看，解調(diào)是頻譜從

9、高頻端搬到基帶的過程。普通振幅波的解調(diào)常常稱為檢波。檢波器必須由可完成頻譜搬移的非線性器件及低通濾波器組成。共一百三十五頁共一百三十五頁如果輸入信號(xnho)是等幅波，檢波后的輸出是直流分量，當(dāng)然也是“包絡(luò)”。普通調(diào)幅波通過(tnggu)檢波輸出信號 ，實(shí)際上是調(diào)幅波的包絡(luò)，這種檢波器又稱為包絡(luò)檢波器。共一百三十五頁抑制載波的雙邊帶信號與參考(cnko)信號相乘，設(shè)參考(cnko)信號與被抑制的載波信號同頻同相，設(shè)幅度為 。這種檢波方式需要一個(gè)與載波同頻同相的參考(cnko)信號，因此稱之為同步檢波或相干檢波。共一百三十五頁如參考信號與載波信號不同頻同相，會產(chǎn)生(chnshng)失真，使檢波

10、性能下降，即 輸出(shch)解調(diào)信號產(chǎn)生了失真。利用模擬乘法器也可實(shí)行SSB解調(diào)、普通振幅波的解調(diào)。普通振幅波中包含載波分量，可以直接利用非線性器件的作用進(jìn)行解調(diào)，不需額外加入提供載波的電路.共一百三十五頁共一百三十五頁2二極管包絡(luò)檢波器的工作(gngzu)原理 共一百三十五頁（1）對普通(ptng)調(diào)幅波的解調(diào) 二極管包絡(luò)檢波器由二極管與 并聯(lián)(bnglin)構(gòu)成的低通濾波器構(gòu)成。 輸入的正弦電壓幾乎全部加到二極管D上。 正半周時(shí)，二極管D導(dǎo)通，導(dǎo)通電流為 ，該電流對電容C充電。 輸入一正弦電壓二極管正向?qū)娮韫惨话偃屙撾娙軨上的電壓 對二極管是反向偏置(pin zh)的，該電壓與輸

11、入電壓疊加后加到二極管。 高頻電壓(diny)到達(dá)A點(diǎn)后再減小，二極管截止(忽略二極管導(dǎo)通電壓)。電容上的電壓通過 放電放電緩慢放電電壓與高頻電壓交于B點(diǎn)時(shí)，高頻電壓再升高，二極管導(dǎo)通又對電容C充電，充電到C點(diǎn)后二極管又截止，如此等等，直到二極管截止時(shí)放電的電荷等于二極管導(dǎo)通充電的電荷量，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。共一百三十五頁動(dòng)態(tài)平衡后，二極管導(dǎo)通時(shí)間很短，即導(dǎo)通角很小，電容C上有一個(gè)脈動(dòng)(midng)的電壓，脈動(dòng)(midng)的頻率就是載波頻率 。 充電通過(tnggu)二極管正向電阻放電通過充電充得很快，放電放得很慢。足夠大時(shí)，電容C上充的電壓近似與 接近峰值包絡(luò)檢波器共一百三十五頁電壓(diny)

12、傳輸系數(shù)(或稱檢波效率)定義為： 流過二極管的電流(dinli)是窄脈沖序列，它的級數(shù)展開式近似表示為： 檢波器的輸入電阻 峰值包絡(luò)檢波器的 (實(shí)際總是小于1)共一百三十五頁能量守恒忽略二極管正向?qū)娮?dinz) 上的功耗共一百三十五頁(2)二極管包絡(luò)檢波器的近似(jn s)數(shù)學(xué)分析 電容C上的電壓是充放電的結(jié)果，該電壓又是反饋電壓，與輸入高頻電壓一起(yq)加到二極管D兩端，形成導(dǎo)通電流對電容C充電，如此等等。嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析是非常困難的 具有理想的濾波能力，電容C上的電壓只存在其平均電壓認(rèn)，若輸入是等幅波，則電容C上的電壓認(rèn)為直流電壓。 共一百三十五頁共一百三十五頁 折線(zhxin)近

13、似分析法 折線(zhxin)的斜率為 共一百三十五頁 波形分解(fnji)系數(shù)級數(shù)(j sh)分解共一百三十五頁 共一百三十五頁大信號包絡(luò)檢波器的導(dǎo)通角與輸入信號的大小(dxio)無關(guān)在大信號檢波的前提下,只取決于 確定(qudng)定值共一百三十五頁等幅波輸入時(shí)大信號(xnho)包絡(luò)檢波器的效率 輸入(shr)為等幅波時(shí)定值與 成線性關(guān)系線性檢波共一百三十五頁調(diào)幅波，由于 ，包絡(luò)檢波的過程同樣是通過電容C上充放電完成。事實(shí)上，由等幅波建立的物理(wl)概念在這里仍舊適用，因?yàn)榭烧J(rèn)為在幾個(gè)高頻周期內(nèi)，振幅基本不變。共一百三十五頁在幾個(gè)(j )高頻周期內(nèi)為恒定值直流分量(fn ling)解出來的

14、是調(diào)制信號分量振幅值 共一百三十五頁大信號包絡(luò)檢波(jinb)器的檢波(jinb)效率調(diào)幅(dio f)波輸入電阻共一百三十五頁 很小 忽略(hl)高階無窮小 項(xiàng) 共一百三十五頁(3)大信號(xnho)二級管包絡(luò)檢波器的失真 共一百三十五頁頻率失真實(shí)際的二極管包絡(luò)檢波器的輸出端通過隔直電容(dinrng)加到低頻放大器的輸入端。由于檢波二極管的結(jié)電容 對高頻的旁路作用(zuyng)而造成高頻失真。 引起低頻失真引起失真的原因與放大器的低頻失真是一樣的。共一百三十五頁當(dāng)輸入調(diào)幅波時(shí)，為保證檢波器的輸出平均電壓 不失真地反映輸入調(diào)幅波的包絡(luò)變化，輸入的調(diào)幅電壓必須足夠大，這時(shí)可把二極管特性(txn

15、g)曲線理想化。非線性失真實(shí)際特性曲線(qxin)是彎曲的，二極管檢波輸出電壓與輸入高頻電壓的振幅并非完全按線性變化。由檢波二校管伏安特性曲線的非線性所引起的。共一百三十五頁電容C上的電壓對二極管而言是一種(y zhn)負(fù)反饋， 越大，電容C上的電壓越高，負(fù)反饋越深，非線性失真得到改善。 單音調(diào)幅(dio f)波輸入時(shí)，檢波輸出非理想正弦波，即波形產(chǎn)生失真，這就是非線性失真。共一百三十五頁從充放電的角度看， 的乘積越大，輸出的 越接近峰值。當(dāng)輸入調(diào)幅波時(shí)，過分大 的使在二極管截止期間C通過 放電的速度過慢，跟不上輸入調(diào)幅波包絡(luò)變化的速度，輸出的平均電壓(diny)就會不沿著包絡(luò)走，而產(chǎn)生惰性失

16、真。 惰性(duxng)失真為了避免產(chǎn)生惰性失真，必須在任何一個(gè)高頻周期內(nèi)，C通過 的放電速度大于包絡(luò)的下降速度 。共一百三十五頁 共一百三十五頁電容C上的電壓從 起開始(kish)放電的規(guī)律為：不產(chǎn)生(chnshng)惰性失真共一百三十五頁不產(chǎn)生(chnshng)隋性失真的條件不產(chǎn)生惰性失真的(zhn de)條件是在任何 下，A都應(yīng)小于等于1。求A的極大值令A(yù)的極大值條件共一百三十五頁 負(fù)峰切割(qig)頭真 共一百三十五頁直流負(fù)載(fzi) 交流負(fù)載為 與 并聯(lián) 上分得的電壓(diny)為： 隔直電容 上降有直流電壓C上的直流電壓近似等于在 及 上分壓共一百三十五頁如輸入信號(xnho)調(diào)

17、幅被的包絡(luò)低于 ，則二極管始終是截止的，這就產(chǎn)生了負(fù)峰切割失真。電壓的極性方向(fngxing)對二極管而言是反向的。不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件是包絡(luò)變化到最低點(diǎn)時(shí)仍大于 共一百三十五頁 直流負(fù)載(fzi) 當(dāng)交流負(fù)載(fzi)與直流負(fù)載(fzi)相等時(shí)，不會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真( )，交直流負(fù)載相差越遠(yuǎn)，越容易產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。 實(shí)際電路中，為減小交直流負(fù)載的差別，常把 分成 和 。取 ， 上還并聯(lián)電容C，進(jìn)一步濾去殘余的高頻分量。 交流負(fù)載共一百三十五頁大信號(xnho)二級管包絡(luò)檢波器設(shè)計(jì)思路 二極管大信號包絡(luò)檢波器的設(shè)計(jì)(shj)關(guān)鍵在于正確選用檢波二極管，合理選擇 ，C的數(shù)值。工作頻率低，

18、選2AP系列即可，工作頻率高則選肖特基二極管( 越小，工作頻率越高)。檢波二極管選擇的原則是導(dǎo)通電壓越小越好，因?yàn)閷?dǎo)通電壓越小，檢波效率越高。導(dǎo)通電壓小的二級管是點(diǎn)接觸式鍺二極管(2AP系列)及肖特基二極管金屬半導(dǎo)體二極管。共一百三十五頁 和C的選擇(xunz)原則 考慮到電壓傳輸系數(shù) 和高頻濾波能力， 應(yīng)盡可能大，工程上要求其最小值滿足下列(xili)條件： 為避免惰性失真， 的最大值應(yīng)滿足下列條件： 共一百三十五頁為避免產(chǎn)生負(fù)峰切割(qig)失真 確定(qudng)C的乘積值后根據(jù)下列幾個(gè)條件來分別確定 和C的值 確定 后，由 的乘積值求得C，最后檢驗(yàn)C值是否滿足 共一百三十五頁共一百三十

19、五頁共一百三十五頁4.3 混頻(hn pn)混頻電路是超外差接收機(jī)、發(fā)射機(jī)及頻率合成技術(shù)中重要的組成部分，在收發(fā)信道中它扮演了重要的角色，其作用是將載頻為 的已調(diào)信號(或單頻載波(zib)不失真地變頻為 的信號。首先有一個(gè)本地振蕩器作為“泵”或“源”，把信號頻率改變?yōu)橹蓄l。稱為中間頻率或中頻。如何改變頻率呢?共一百三十五頁共一百三十五頁調(diào)幅是把基帶頻譜搬移到載頻兩邊，混頻則是信號頻譜搬移到中頻，但本質(zhì)上它們都是頻譜的搬移，因而實(shí)現(xiàn)的模型(mxng)是相同的，可用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)，也可用平方律器件、指數(shù)特性器件、折線型器件等實(shí)現(xiàn)。 變換(binhun)關(guān)系是：上混頻 高本振下混頻 低本振下混頻 下

20、混頻共一百三十五頁混頻器有兩個(gè)輸入口與一個(gè)輸出口，其中一個(gè)輸人口(rnku)為RF端另一個(gè)輸入口為IO端，輸出口為IF端(RF為射頻，IO為本振，IF為中頻)。它與只有輸入、輸出口的放大器是不一樣的。但是放大器有直流電源輸入，只要把混頻器的本振輸入看成是“泵”或“源”混頻器與放大器就有類比性(三極管、場效應(yīng)管混頻還要加上直流偏置)，RF看成是輸入，IF看成是輸出，但輸入和輸出的頻率是不同的，定義混頻器的一些指標(biāo)與放大器相比有相同的也有不同的。 共一百三十五頁混頻可用雙極晶體管、場效應(yīng)管、模擬(mn)乘法器、二極管等器件完成。在甚高頻及超高頻頻段，主要用二極管完成混頻。下述混頻器指標(biāo)以二極管混頻

21、為主。 1.變頻增益(損耗)2.噪聲系數(shù)3.動(dòng)態(tài)(dngti)范圍4.雙音三階交調(diào)與線性度5.工作頻率隔離度7.鏡像頻率抑制度8.本振功率端口性能 共一百三十五頁4.3.1 晶體管混頻器 共一百三十五頁圖435(b)對 (信號)而言為共射組態(tài)，具有較高的輸入阻抗；對 (本振)而言為共基組態(tài)，輸入阻抗最小，要求本振輸出一定的功率。但本振信號是本身(bnshn)產(chǎn)生的，可以輸出一定的功率。這種組態(tài)信號口與本振口有一定的隔離，穩(wěn)定性較好。 由于晶體管工作在非線性狀態(tài)。轉(zhuǎn)移持性的非線性函數(shù)用解析式表達(dá)極為困難，但晶體管混頻器工作在特定的狀態(tài)，即本振電壓的振幅(zhnf)值遠(yuǎn)大于信號電壓的振幅(zhnf

22、)值。共一百三十五頁由于信號電壓來源于空中信號或遠(yuǎn)距離送來的微弱信號，而本地振蕩器電壓是本身(bnshn)振蕩器產(chǎn)生的，振幅很大。直流偏置(pin zh)電壓 本振電壓 信號電壓 可把本振電壓看成是晶體管偏置電壓的一部分，但這種偏置是時(shí)變偏置 共一百三十五頁共一百三十五頁在本振電壓作用下，工作(gngzu)點(diǎn)隨時(shí)間而移動(dòng)。由于信號電壓振幅值很小，在任何時(shí)刻的工作(gngzu)點(diǎn)上，對信號而言都可以看成是線性的。這種分析問題(wnt)的方法稱為線性時(shí)變分析法。 在時(shí)變工作點(diǎn)上的泰勒級數(shù)展開式為：共一百三十五頁很小時(shí)變(sh bin)電導(dǎo) 轉(zhuǎn)移持性上隨本振電壓變化的時(shí)變(sh bin)工作點(diǎn)切線的

23、斜率。 時(shí)變工作點(diǎn)對應(yīng)的 也是周期的變化規(guī)律都與的變化規(guī)律一致。共一百三十五頁量綱(lin n)是電流 量綱(lin n)是電導(dǎo)共一百三十五頁取下混頻(hn pn) 變頻(bin pn)跨導(dǎo) ：中頻電流振幅值 與信號電壓振幅制之比共一百三十五頁 共一百三十五頁共一百三十五頁不能混頻(hn pn)共一百三十五頁4.3.3二極管混頻(hn pn) 晶體三極管混頻(hn pn)動(dòng)態(tài)范圍小(信號電平范圍僅為幾十毫伏)，組合頻率干擾大，本振泄漏嚴(yán)重。二極管混頻則動(dòng)態(tài)范圍大，組合頻率分量少，本振泄漏小，無變頻增益。共一百三十五頁二極管混頻分小信號(xnho)混頻及開關(guān)混頻。小信號(xnho)混頻，工作在二

24、極管特性曲線的彎曲部分。開關(guān)混頻，本振電壓的幅度較大( )，可認(rèn)為在本振電壓的正半周，二極管導(dǎo)通；在本振電壓的負(fù)半周，二極管截止。開關(guān)混頻具有更好的性能。共一百三十五頁1.小信號二極管平衡混頻器的工作(gngzu)原理 小信號狀態(tài)(zhungti)下，工作在二極管特性的彎曲部分，二極管特性 可用級數(shù)展開：抵消部分非線性分量，可采用平衡混頻器，上下完全對稱。共一百三十五頁共一百三十五頁抵消了許多組合頻率分量，仍包含(bohn)較豐富的頻率分量。 平衡(pnghng)混頗器小信號工作可實(shí)現(xiàn)混頻包含( )分量共一百三十五頁 2二極管開關(guān)(kigun)混頻工作原理 二極管開關(guān)混頻(hn pn)時(shí)可忽略

25、二極管特性曲線的彎曲部分，用折線來代替二極管。 共一百三十五頁開關(guān)(kigun)函數(shù) 共一百三十五頁包含的頻率(pnl)成分少了很多組合(zh)頻率分量 相比與共一百三十五頁 由網(wǎng)絡(luò)理論可知：當(dāng)輸出端口接上一個(gè)電導(dǎo)(din do) 時(shí)，從輸入口看的輸入電導(dǎo)(din do)也是 ，則 就是這個(gè) 型網(wǎng)絡(luò)的特性導(dǎo)納。 共一百三十五頁 全匹配情況(qngkung)下的變頻損耗 信號源內(nèi)阻(ni z) 負(fù)載 全匹配共一百三十五頁3二極管開關(guān)(kigun)平衡混頻與環(huán)型混頻 次級輸入信號電壓是原來的一半(ybn)(改變變壓器變比)設(shè)較大二極管工作于開關(guān)狀態(tài)共一百三十五頁開關(guān)工作狀態(tài)(zhungti)下的平

26、衡混頻器的組合頻率分量產(chǎn)物總是少于大信號狀態(tài)(zhungti)下單管開關(guān)混頻器的產(chǎn)物，更少于本振小信號狀態(tài)(zhungti)下的平衡混頻器的產(chǎn)物。理想情況(qngkung)下，開關(guān)狀態(tài)下平衡混頻器的性能完全與理想開關(guān)狀態(tài)下單管工作的混頻器相同。理想開關(guān)是不存在的，平衡混頻器總是可以抵消許多組合頻率分量。共一百三十五頁共一百三十五頁環(huán)形混頻器由兩個(gè)(lin )傳輸線變壓器及四個(gè)二極管組成為進(jìn)一步抵消組合領(lǐng)率(ln l)分量采用雙平衡混頻器或稱為環(huán)形混頻器工作在開關(guān)狀態(tài)下變壓器兩個(gè)初級線圈分別加入信號電壓與本振電壓中頻輸出是兩個(gè)變壓器次級線圈的中點(diǎn)，一端接地，一端接到中頻負(fù)載 。共一百三十五頁回路

27、(hul)方程 正半周環(huán)形(hun xn)混頻器工作在開關(guān)狀態(tài)足夠大正半周時(shí)，D2，D3導(dǎo)通； 負(fù)半周時(shí)，D1，D4導(dǎo)通。共一百三十五頁開關(guān)(kigun)函數(shù) 流過 的總電流(dinli)： 正半周時(shí)負(fù)半周時(shí)負(fù)半周時(shí)，D1，D4導(dǎo)通雙向開關(guān)函數(shù) 共一百三十五頁共一百三十五頁組合頻率(pnl)分量進(jìn)一步減少中頻(zhngpn)電流 環(huán)形混頻器中包含的分量共一百三十五頁共一百三十五頁對信號而言，CD點(diǎn)是等電位(din wi)，本振口無信號輸出。 四個(gè)二極管組成(z chn)一個(gè)環(huán)環(huán)形混頻器環(huán)形混頻器本振與信號端口具有良好的隔離對本振而言，AB點(diǎn)是等電位，信號口無本振輸出；信號源端口的電流 共一百三

28、十五頁信號(xnho)口的輸入阻抗 混頻器全匹配(ppi) 共一百三十五頁混頻(hn pn)損耗 本振口與信號口的隔離只能做到35dB一40dB，特別是本振功率較大，更易串?dāng)_到其他(qt)端口，必須要善處理?？紤]變壓器損耗及二極管損耗，L約為6dB一7dB。本振功率是泵，PL大到一定程度，L與PL無關(guān)系?？紤]各個(gè)端口的失配，混頻損耗還會增大共一百三十五頁4.3.4 混頻器中的組合頻率(pnl)干擾與非線性失真 1.組合頻率(pnl)干擾 組合頻率干擾是混頻器中的特有現(xiàn)象組合頻率分量 混頻器由非線性器件組成是形成干擾的源泉 共一百三十五頁中頻(zhngpn)信號 通過中頻放大通道送入檢波(jin

29、b)電路增大組合頻率分量的振幅迅速減小 無用的組合頻率分量與 接近組合頻率分量 F為音頻 在檢波電路中再次“混頻”，差拍出頻率為F的哨叫聲，這種干擾稱為干擾哨聲 。共一百三十五頁 在不同(b tn)的 處產(chǎn)生干擾哨聲要形成(xngchng)干擾哨聲取不同的正整數(shù)共一百三十五頁干擾信號干擾信號進(jìn)入(jnr)中頻通道后被放大最強(qiáng)的干擾(gnro) 中頻干擾共一百三十五頁鏡像干擾(gnro) 鏡像干擾本振信號有用信號共一百三十五頁例：有一超外差式廣播(gungb)收音機(jī)，其中頻試說明(shumng)下面兩種干擾現(xiàn)象各屬于何種干擾？（1）當(dāng)收聽到 的電臺播音時(shí)，還能聽到強(qiáng)電臺播音的干擾；（2）當(dāng)收聽頻

30、率 的電臺播音時(shí)，還能聽到強(qiáng)電臺播音的干擾和嘯叫聲。共一百三十五頁解：（1）本振頻率(pnl) 鏡像干擾(gnro)干擾信號與本振的差頻（2）本振頻率 副波道干擾干擾信號與外來信號的組合頻率共一百三十五頁四次項(xiàng)或更高的偶次項(xiàng)會產(chǎn)生(chnshng)中頻電流調(diào)幅(dio f)波 不能正確反映包絡(luò)的變化規(guī)律 2非線性失真混頻器輸入端作用強(qiáng)的有用信號混頻器工作在“強(qiáng)”線性狀態(tài)非線性共一百三十五頁產(chǎn)生(chnshng)交叉調(diào)制 偏置(pin zh)直流電壓 信號基波電流 混頻器輸入端同時(shí)輸入有用信號 及干擾信號共一百三十五頁調(diào)幅(dio f)信號 干擾信號轉(zhuǎn)移(zhuny)的部分有用分量共一百三十五頁交叉調(diào)制系數(shù)(xsh) (2) ，提高(t go)前端電路的選擇性可克服交調(diào)。 (1)交叉調(diào)制是由非線性器件中的三次項(xiàng)或更高次非線性項(xiàng)產(chǎn)生的，與 成正比結(jié)論：(3)干擾信號的幅