混頻器模塊的制作與調(diào)試第1頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖1.51無線電調(diào)幅接收機(jī)的組成框圖無線電調(diào)幅接收機(jī)第2頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為什么要變頻？1)工作穩(wěn)定性好,波段工作時(shí)其質(zhì)量指標(biāo)一致性好提高增益，加大放大倍數(shù)。接收機(jī)增益會(huì)受頻率高低影響，一致性差高頻增益過高，容易引起自激。頻率越高，越不穩(wěn)定。2)提高接收機(jī)的選擇性3)變頻可提高接收機(jī)的靈敏度變頻器:它的根本任務(wù)是把高頻信號(hào)變換成固定中頻。而由于中頻頻率（我國(guó)采用465千赫）較變換前的高頻信號(hào)（廣播電臺(tái)的頻率）低，所以任何電臺(tái)的信號(hào)都能得到相等的放大量。另外，中頻的放大量容易做得比較高，而不易產(chǎn)生自激，所以超外差式收音機(jī)可以做得靈敏度很高。由于外來電臺(tái)必須經(jīng)過“變頻”變成中頻頻率才能通過中頻放大回路，所以可以提高收音機(jī)的選擇性。變頻的缺點(diǎn)：容易產(chǎn)生鏡像干擾、中頻干擾等干擾第3頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在通信與電子技術(shù)中，頻率（或頻譜）變換是非常重要的概念。調(diào)制、解調(diào)與變頻電路都屬于頻率（或頻譜）變換電路。所謂頻率變換，是指輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)的頻率不同，而且滿足一定的變換關(guān)系。調(diào)制(Modulation)低頻信號(hào)加載高頻振蕩信號(hào)低高1.混頻器的作用-----變頻變頻（FrequencyConversion）就是把高頻信號(hào)經(jīng)過頻率變換，變?yōu)橐粋€(gè)固定的頻率。第4頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解調(diào)(Demodulation)低頻信號(hào)高頻載波信號(hào)取出低高變頻（FrequencyConversion）中頻信號(hào)高頻已調(diào)信號(hào)高中頻率變化包絡(luò)形狀不變第5頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月頻率變換電路分為:(1)頻譜搬移將輸入信號(hào)頻譜沿頻率軸進(jìn)行不失真的搬移，搬移前后各頻率分量的相對(duì)大小和頻譜內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持不變，調(diào)幅、檢波和變頻電路都是這類電路。頻率變換電路是線性的還是非線性的?頻譜結(jié)構(gòu)未變非線性電路uiuofAmfiAmffo頻率變化輸出包絡(luò)形狀不變線性頻譜搬移第6頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月將輸入信號(hào)頻譜進(jìn)行特定的非線性變換，調(diào)頻和鑒頻、調(diào)相和鑒相等電路屬于頻譜非線性變換電路。fAmfAm頻譜非線性變換頻譜結(jié)構(gòu)改變但無論如何只要是頻率變換就是非線性電路非線性電路uiuo第7頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻電路(變頻電路)屬于線性頻譜搬移電路（b）變頻后（a）變頻前如何實(shí)現(xiàn)混頻?由圖可以看出，經(jīng)過變頻，輸出的中頻調(diào)幅波與輸入的高頻調(diào)幅波的包絡(luò)形狀完全相同。唯一的差別是載波由高頻fc變?yōu)橹蓄lfＩ；或從頻譜來看，變頻僅把已調(diào)波的頻譜不失真地由高頻位置移到中頻位置，而頻譜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生變化。因此，變頻是頻譜搬移電路。第8頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻信號(hào)頻譜的搬移及處理天線接收的電視信號(hào)高頻區(qū)中頻區(qū)中頻放大器比高頻放大器容易實(shí)現(xiàn)，且更穩(wěn)定第9頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月先混再選中頻535K1000K465K高中頻低中頻第10頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用的中頻:調(diào)幅收音機(jī)的中頻為465KHZ調(diào)頻收音機(jī)的中頻為10.7MHZ中頻為38MHZ微波接收機(jī)及衛(wèi)星接收機(jī)的中頻為70MHZ或140MHZ535-1605KHz圖像中頻38M、伴音為31.5M第11頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻器的組成與分類本地振蕩器產(chǎn)生本振信號(hào)u0(t)；非線性器件將輸入的高頻信號(hào)us(t)和本振信號(hào)u0(t)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生新的頻率；帶通濾波器則用來從各種頻率成分中取出中頻信號(hào)。二極管混頻器、晶體管混頻器、場(chǎng)效應(yīng)管混頻器模擬乘法器混頻器等圖4.2.3混頻器的組成框圖第12頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻器可根據(jù)所用非線性器件的不同分為

二極管混頻器、

晶體管混頻器、

場(chǎng)效應(yīng)管混頻器

模擬乘法器混頻器變?nèi)莨芑祛l器等混頻器又可根據(jù)工作特點(diǎn)的不同，分為

單管混頻器、 平衡混頻器、 環(huán)形混頻器、 差分對(duì)混頻器 參量混頻器等。第13頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻器的性能指標(biāo):

變頻增益(conversiongain)變頻器中頻輸出電壓振幅Vim與高頻輸入信號(hào)電壓振幅Vsm之比，稱為變頻電壓增益或變頻放大系數(shù)，表示如下：失真(distortion)和干擾(interference)

失真有頻率失真(線性失真)與非線性失真。由于非線性還會(huì)產(chǎn)生組合頻率、交叉調(diào)制與互相調(diào)制、阻塞和倒易混頻等干擾。這些是變頻器產(chǎn)生的特有干擾。選擇性(selectivity)接收有用信號(hào)(中頻)，排除干擾信號(hào)的能力決定于中頻輸出回路的選擇性是否良好。噪聲系數(shù)變頻器的噪聲系數(shù)對(duì)接收設(shè)備的總噪聲系數(shù)影響很大，應(yīng)盡量降低。這就要求很好地選擇所用器件和工作點(diǎn)電流。變頻電壓增益變頻功率增益變頻增益高對(duì)提高接收機(jī)的靈敏度有利。第14頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻器的工作原理在實(shí)際應(yīng)用中混頻器可用于將高頻已調(diào)波變換成中頻已調(diào)波，也可能將高頻信號(hào)變?yōu)轭l率更高但固定的高中頻信號(hào)。這時(shí)．同樣只是把已調(diào)高頻信號(hào)的載波頻率變?yōu)楦叩母咧蓄l，但調(diào)制規(guī)律保持不變。在頻譜上也只是把已調(diào)波的頻譜從高頻位置移到高中頻位置，各頻譜分量的相對(duì)大小和相互間距離并不發(fā)生變化。輸出的中頻可以取本振信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率的差頻，也可以取它們的和頻。us=Usmcosωstuo=U0mcosω0t第15頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般非線性器件:

設(shè)混頻器的伏安特性為非線性即得

假定輸入到混頻器的兩個(gè)信號(hào)都是正弦波則將代入上式ωs,ω0,2ω0,2ωs,ω0±ωs

第16頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ω0ωsω0+ωsω0-ωsiω頻譜圖第17頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月帶通濾波器中心頻率設(shè)置為:帶寬為基帶帶寬:變頻跨導(dǎo)1.第18頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

凡是伏安特性的冪級(jí)數(shù)展開式中含有二次方項(xiàng)的非線性器件，都具有相乘的作用，當(dāng)然也都可以實(shí)現(xiàn)頻譜搬移。b2V2---平方項(xiàng)---V1V2乘積項(xiàng)----和頻與差頻2.以上假設(shè)vs是正弦波的情況。如果vs是調(diào)幅波，第19頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月這樣，就完成了變頻作用。且為線性頻譜搬移（b）變頻后（a）變頻前第20頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻電路具體實(shí)現(xiàn)晶體管混頻器的變頻增益較高，因而在中短波接收機(jī)和測(cè)量?jī)x器中廣泛采用。圖4.2.4為晶體管混頻器的原理性電路。圖4.2.4

(a)中，本振電壓v0和信號(hào)電壓vs都加在晶體管的基極與發(fā)射極之間，利用基極與發(fā)射極之間的非線性特性來實(shí)現(xiàn)變頻。實(shí)際上，晶體管混頻器電路有多種形式。按照晶體管的組態(tài)和本振電壓注入點(diǎn)的不同，有如圖4.2.4所示的四種基本電路。圖4.2.4晶體管混頻器的電路組態(tài)(1)晶體管混頻器第21頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4.8(a)電路對(duì)振蕩電壓來說是共發(fā)電路，輸人阻抗較大，因此用作混頻時(shí)，本地振蕩電路比較容易起振，需要的本振注入功率也較小。這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是因?yàn)樾盘?hào)輸入電路與振蕩電路相互影響較大(直接耦合)，可能產(chǎn)生牽引現(xiàn)象(pull-inphenomena)。這是它的缺點(diǎn)。當(dāng)ωs與ω0的相對(duì)頻差不大時(shí)，牽引現(xiàn)象比較嚴(yán)重，不宜采用此種電路圖4.8(b)電路的輸入信號(hào)與本振電壓分別從基極輸入和發(fā)射極注入，因此，相互干擾產(chǎn)生牽引現(xiàn)象的可能性小。同時(shí)，對(duì)于本振電壓來說是共基電路，其輸入阻抗較小，不易過激勵(lì)，因此振蕩波形好，失真小。這是它的優(yōu)點(diǎn)，但需要較大的本振注入功率；不過通常所需功率也只有幾十毫瓦，本振電路是完全可以供給的。因此，這種電路應(yīng)用較多。第22頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非線性(2)場(chǎng)效應(yīng)管混頻器特點(diǎn)：變頻后頻率分量較三極管少，易濾干凈。第23頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)CV93、CV94、CV95第24頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)模擬乘法器混頻則輸出信號(hào)為：

vO(t)=kMvX(t)vY(t)

kM為乘法器的增益系數(shù)或標(biāo)尺因子，單位為V-1.u0(t)=KmUcmUimui(t)uc(t)=Ulmcosω1tcosωct=1/2Uimcos(ωc＋ω1)+1/2Uimcos(ωc-ω1)設(shè)系數(shù)KM＝1V-1，Ucm＝1V，設(shè)輸入信號(hào)為:ux(t)=ui=Uimcosω1t---載波Uy(t)=uc=Ucmcosωct---本振設(shè)ωc>ω1模擬乘法器簡(jiǎn)稱乘法器，是對(duì)兩個(gè)模擬信號(hào)（電壓或電流）實(shí)現(xiàn)相乘功能的的有源非線性器件，其電路符號(hào)如圖4.2.8所示。圖4.2.8模擬乘法器的電路符號(hào)濾波取出中頻第25頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(b)頻譜變換（ui為單頻信號(hào)）圖4.2.11模擬乘法器實(shí)現(xiàn)頻譜變換第26頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Kmxyucul帶通濾波ωc-ω1fc=1000KHzfl=1465KHz465kHz第27頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二\三極管：i≈a0+a1(v0+vs)+a2(v0+vs)2+a3(v0+vs)3+……場(chǎng)效應(yīng)管：模擬乘法器產(chǎn)生的頻率最多產(chǎn)生的頻率最少產(chǎn)生的頻率較少第28頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(b)若調(diào)幅波為多頻信號(hào)：uAM(t)=Ucm(1+ma1cosΩ1t+ma2cosΩ2t+……)cosωct圖4.2.12

ui為多頻信號(hào)時(shí)模擬乘法器實(shí)現(xiàn)頻譜變換第29頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由圖4.2.12（a）,（b）可以看出，uo(t)的頻譜相當(dāng)于所的頻譜沿頻率軸向右和向左搬移fc，同時(shí)譜線長(zhǎng)度減半而得到的。在搬移過程中，uI(t)和uo(t)的頻譜內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持不變。因此，模擬乘法器可以構(gòu)成頻譜搬移電路。從而可得，信號(hào)uI(t)與相乘，相當(dāng)于把uI(t)的頻譜沿頻率軸不失真地向左和向右搬移fc，且各譜線長(zhǎng)度減半。在頻譜搬移過程中，若出現(xiàn)負(fù)頻率的譜線，可將它們按與縱軸對(duì)稱的原則轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的正頻率的譜線。第30頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）要求混頻放大系數(shù)越大越好?；祛l放大系數(shù)是指混頻器的中頻輸出電壓振幅與變頻輸入信號(hào)電壓振幅之比，也稱混頻電壓增益。增大混頻放大系數(shù)是提高接收機(jī)靈敏度的一項(xiàng)有力措施。2）要求混頻器的中頻輸出電路有良好的選擇性，以抑制不需要的干擾頻率。3）為了減少混頻器的頻率失真和非線性失真以及本振頻率產(chǎn)生的各種混頻現(xiàn)象，要求混頻器工作在非線性特性不過于嚴(yán)重的區(qū)域，使之既能完成頻率變換，又能少產(chǎn)生各種形式的干擾。4）要求混頻器的噪聲系數(shù)越小越好，在設(shè)計(jì)混頻器時(shí)，必須按設(shè)備總噪聲系數(shù)分配給出的要求，合理地選擇線路和器件以及器件的工作點(diǎn)電流。5）要考慮混頻器的工作穩(wěn)定性，如本機(jī)振蕩器頻率不穩(wěn)定引起的混頻器輸出不穩(wěn)等。6）注意混頻器的輸入端和輸出端的連接條件，在選定電路和設(shè)計(jì)回路時(shí)，應(yīng)充分考慮如何匹配的問題。場(chǎng)效應(yīng)管混頻性能比三極管混頻好，原因在于場(chǎng)效應(yīng)管工作頻率高，且其特性近似平方律特性。混頻器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)混頻器模塊制作第31頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三極管混頻器電路的仿真第32頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①按圖4-6接好電路，接入Vcc為9V，信號(hào)源vs為AM調(diào)幅波，幅度100mv，載波頻率1.7MHz，調(diào)制信號(hào)頻率5kHz；本振信號(hào)uL頻率2.165MHz，幅度1V，用數(shù)字存儲(chǔ)示波器觀察輸出電壓波形，并記錄：該波形為

（調(diào)幅波/正弦波）；②保持步驟①，測(cè)量輸出信號(hào)包絡(luò)幅度的最大值和最小值，并記錄：vomax=3V，vomin=629.1mV；計(jì)算vgm＝（vomax＋vomin）/2=1.82V；③保持步驟②，測(cè)量輸出信號(hào)載波的頻率并記錄：fc＝465kHz；④保持步驟③，用示波器的FET功能分別測(cè)量輸入信號(hào)us和輸出信號(hào)uo的頻譜，并記錄和比較；經(jīng)變頻載波頻率為465kHz。此頻率為輸入信號(hào)頻率與本振的

（和頻；差頻）。⑤保持步驟④，用示波器測(cè)量輸入信號(hào)源us包絡(luò)幅度的最大值和最小值，并記錄：vsmax=150mV，vsmin=54.3mV；計(jì)算vsm＝（vomax＋vomin）/2=102.15mV；計(jì)算變頻增益Auc=vgm/vsm=17.8。⑥比較輸出調(diào)幅信號(hào)和輸入調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)，觀察輸出信號(hào)的調(diào)制規(guī)律有沒有改變，并說明。第33頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)際電路舉例:調(diào)幅通信機(jī)電路混頻器圖4.2.6某調(diào)幅通信機(jī)混頻器電路第34頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4.2.7自激式變頻器電路自激式變頻器電路第35頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4.27表示變頻器電路或稱自激式變頻器。其中的晶體管除完成混頻外，本身還構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。信號(hào)電壓加至晶體管的基極，振蕩電壓注入晶體管的發(fā)射極，在輸出調(diào)諧回路上得到中頻電壓。在晶體管的發(fā)射極和地之間(即發(fā)射極和基極之間)接有調(diào)諧回路(調(diào)諧于本振頻率f0)，集電極和發(fā)射極間通過變壓器Tr2的正反饋?zhàn)饔猛瓿神詈?，所以適當(dāng)?shù)剡x擇Tr2的匝數(shù)比和連接的極性，能夠產(chǎn)生并維持振蕩。電阻R1、R2和R3

組成變頻管的偏置電路。C7為耦合電容。振蕩回路除Tr2的次級(jí)和主調(diào)電容C2外，還有串聯(lián)電容C5和并聯(lián)電容C4共同組成的調(diào)諧回路，以達(dá)到統(tǒng)一調(diào)諧的目的。第36頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月us=Usmcosωstuo=U0mcosω0t混頻器復(fù)習(xí)線性頻譜搬移（b）變頻后（a）變頻前第37頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月us=Usmcosωstuo=U0mcosω0t模乘一般非線性器件：i=b0+b1v+b2v2+b3v3+…場(chǎng)效應(yīng)管變頻原理第38頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混頻器的頻率干擾電子對(duì)抗：北斗系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有導(dǎo)航、定位和授時(shí)的功能。國(guó)產(chǎn)“北斗一號(hào)”系統(tǒng)已經(jīng)成為遇到較大自然災(zāi)害時(shí)最為重要的救災(zāi)通信工具之一。在2008年“512”汶川地震救災(zāi)中，這個(gè)系統(tǒng)采用主動(dòng)導(dǎo)航定位，用短信進(jìn)行雙向通信，隨時(shí)了解災(zāi)情，并一直保持通信暢通和穩(wěn)定工作，為救災(zāi)工作贏得了主動(dòng)，發(fā)揮了巨大作用。從2001年開始，美國(guó)空軍空天司令部就秘密在早期天蝎座通信衛(wèi)星干擾系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出專門的干擾機(jī)，只要將這種干擾機(jī)對(duì)準(zhǔn)北斗1號(hào)系統(tǒng)的衛(wèi)星，大量發(fā)送類似網(wǎng)絡(luò)垃圾郵件的垃圾信息，就會(huì)使該衛(wèi)星的接收機(jī)達(dá)到飽和，進(jìn)而無法完成任何導(dǎo)航定位服務(wù)。北斗系統(tǒng)第39頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月這是新華社2008年5月13日在“北斗一號(hào)”監(jiān)測(cè)到部隊(duì)救援進(jìn)展情況時(shí)播發(fā)的圖表新聞。

第40頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月北斗二號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)由30多顆衛(wèi)星組成。2015年之前，中國(guó)將完成其新一代北斗2號(hào)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)。美國(guó)專家認(rèn)為，中國(guó)新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)一旦建成，將對(duì)提升中國(guó)人民解放軍獨(dú)立作戰(zhàn)能力起到促進(jìn)作用。在關(guān)注中國(guó)新一代北斗系統(tǒng)的同時(shí)，美國(guó)軍方也在暗地里研究如何對(duì)付中國(guó)北斗衛(wèi)星。

美軍EA-6B電子干擾機(jī)曾令中國(guó)沿海的監(jiān)視雷達(dá)無法工作。

對(duì)于美國(guó)所能動(dòng)用的導(dǎo)航衛(wèi)星攻擊手段，中國(guó)并非毫無準(zhǔn)備。首先，中國(guó)北斗2號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)將采用與美國(guó)GPS或歐洲伽利略系統(tǒng)相近甚至完全相同的頻率。對(duì)中國(guó)衛(wèi)星實(shí)施阻塞干擾必然會(huì)干擾自己的定位系統(tǒng)。其次，中國(guó)可能沿用GPS系統(tǒng)上的抗干擾技術(shù)。例如地面信號(hào)接收站加裝自適應(yīng)調(diào)零天線，這種天線能夠使接收機(jī)的抗干擾能力提高數(shù)萬倍。

第41頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月干擾:自身干擾外來干擾混頻fsf0fK=±pf0±qfsfi

≈f0-fs濾波混頻fsf0fK=±pf0±qfnfi

≈f0-fs濾波fn1、變頻干擾的產(chǎn)生機(jī)理。一般情況下，由于混頻器件特性的非線性，混頻器將產(chǎn)生各種干擾和失真，下面簡(jiǎn)單加以討論。組合頻率干擾副波道干擾第42頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)組合頻率干擾:例:fs=931KHz,f0=931+465=1396KHzfK=±pf0±qfsP=1q=2fK=

-1396+931x2=466KHz混頻fsf0fK=±pf0±qfsfi

≈f0-fs濾波fi=465KHz令fi’=466KHz,fi’與fi都通過濾波器送去檢波,差拍頻率fi’-fi=1k將通過低頻放大器產(chǎn)生哨叫聲。第43頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問題：輸入信號(hào)頻率為多少將產(chǎn)生哨叫聲？fK=±pf0±qfs≈fi（中頻）pf0-qfs≈fi

√-pf0+qfs≈fi

√pf0+qfs≈fi

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-pf0-qfs≈fi×包括以下四種情況（4.9.1）上式說明，當(dāng)中頻fi一定時(shí)，只要信號(hào)頻率接近上式算出來的數(shù)值，就可能產(chǎn)生干擾哨聲(interferesquealing)。近似中頻整數(shù)倍第44頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論：P=0,q=1,fs=fi=中頻，不可能P=0,q=2,fs=1/2fi

不可能P=1,q=1,不存在P=1,q=2，fs≈2fi=930KHz931易產(chǎn)生干擾哨聲P=2,q=3,fs≈3fi=1395KHz1396易產(chǎn)生干擾哨聲第45頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)副波道干擾外來干擾混頻fsf0fK=±pf0±qfnfg

≈f0-fs濾波fn副波道干擾另外，如果混頻器之前的輸入回路和高頻放大器的選擇性不夠好，除要接收的有用信號(hào)外，干擾信號(hào)也會(huì)進(jìn)入混頻器。它們與本振頻率的諧波同樣可以形成接近中頻頻率的組合頻率干擾，產(chǎn)生干擾聲。這種組合頻率干擾也稱為組合副波道干擾(combinedsubchannelinterference)。例:fi=465KHz,fs=1000KHz,干擾fn=1931KHzfK=±pf0±qfn=-1465+1931=466KHz送去檢波,差拍頻率fi’-fi=1k將通過低頻放大器產(chǎn)生干擾電臺(tái)聲。第46頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問題：fn為多少將產(chǎn)生副波道干擾？pf0-qfn≈fi

或-pf0+qfn≈fi

都會(huì)產(chǎn)生組合副波道干擾。式中，p、q為正整數(shù)；fn為干擾頻率。fK=±pf0±qfn≈fi（中頻）fs=f0-fi第47頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論：1.P=0,q=1,fn=fi中頻干擾，不允許中頻信號(hào)作電臺(tái)信號(hào)2.P=1,q=1,fn=fs+2fi=fs+fi+fi=f0+fif0本振fnfsfifi鏡像干擾例如，若中頻為465kHz，信號(hào)頻率為1000kHz，則鏡像頻率應(yīng)為(1000+2×465)kHz=1930kHz，此時(shí)本振頻率則為1465kHz。３．P=1,q=2,fn=fs/2+fi

或fn=fs/2第48頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鏡像干擾難以抑制，超短波段:fn=1M+2x465KHz=1.93M難以濾掉通信中常采用二次變頻方案：第一次混頻取高中頻，10.7M第二次混頻取低中頻465KHzf0本振fnfsfifi選擇性第49頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：對(duì)于中頻fi=fo-fs=465kHz的調(diào)幅超外差接收機(jī)，試分析下列干擾的性質(zhì)：1.副波道干擾fn=550+2X465=1480KHz鏡像干擾2.副波道干擾當(dāng)p=1、q=2時(shí)，1.當(dāng)接收頻率fs=550kHz的電臺(tái)時(shí)，聽到頻率為1480kHz電臺(tái)的干擾聲；2.當(dāng)接收頻率fs=1400kHz的電臺(tái)時(shí)，聽到頻率為700kHz電臺(tái)的干擾聲；3.當(dāng)接收頻率fs=1396kHz的電臺(tái)時(shí)，聽到哨叫聲。第50頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：（3）由于465×3=1395kHz，即fs

3fi，且它們產(chǎn)生1396-1395=1kHz的哨叫聲。即fs

3fi，由式4.9.1可知，當(dāng)p=2、q=3時(shí)，fs3fi，因此這是p=2、q=3的組合頻率干擾，且它們產(chǎn)生1396-1395=1kHz的哨叫聲。第51頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)交叉調(diào)制(交調(diào))如果接收機(jī)前端電路的選擇性不夠好，使有用信號(hào)與干擾信號(hào)同時(shí)加到接收機(jī)輸入端，而且這兩種信號(hào)都是受音頻調(diào)制的，就會(huì)產(chǎn)生交叉調(diào)制(cross-modulation)干擾現(xiàn)象。這種現(xiàn)象就是當(dāng)接收機(jī)調(diào)諧在有用信號(hào)的頻率上時(shí)，干擾電臺(tái)的調(diào)制信號(hào)聽得清楚；而當(dāng)接收機(jī)對(duì)有用信號(hào)頻率失諧時(shí)，干擾電臺(tái)調(diào)制信號(hào)的可聽度減弱，并隨著有用信號(hào)的消失而完全消失。換句話說，就好像干擾電臺(tái)的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)移到了有用信號(hào)的載波上。上面所討論的組合頻率干擾和副波道干擾都是由混頻器本身特性所產(chǎn)生的。另外，當(dāng)干擾信號(hào)與有用信號(hào)同時(shí)進(jìn)入混頻器后，經(jīng)過非線性變換，也會(huì)產(chǎn)生接近中頻fi的分量，而引起干擾。除混頻器可產(chǎn)生這類干擾外，混頻器之前的高頻放大器也可能產(chǎn)生這類干擾。這類干擾包括交調(diào)、互凋、阻塞干擾和相互混頻等。下面就來討論它們。外來干擾混頻fsf0fK=±pfs±qfnfi=f0-fs濾波fn副波道干擾第52頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月計(jì)算表明，混頻器電流的中頻分量振幅不但包含了有用信號(hào)的振幅，而且還包含了干擾信號(hào)的振幅，后者是由于器件特性的冪級(jí)數(shù)展開式中偶次方項(xiàng)產(chǎn)生的。因此，中頻電流分量的包絡(luò)是在有用信號(hào)的包絡(luò)上疊加了干擾信號(hào)的包絡(luò)，因而產(chǎn)生了失真。換句話說，這種失真是將干擾信號(hào)的包絡(luò)交叉地轉(zhuǎn)移到輸出有用中頻信號(hào)上去的一種非線性失真，故稱為交叉調(diào)制失真，簡(jiǎn)稱交調(diào)失真。是否產(chǎn)生交調(diào)，只決定于放大器或混頻器的非線性，與干擾信號(hào)的頻率無關(guān)。只要干擾信號(hào)足夠強(qiáng)，并進(jìn)入接收機(jī)的前端電路，就可能產(chǎn)生交調(diào)。因此，交調(diào)是危害性較大的一種干擾形式。第53頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4)互相調(diào)制(互調(diào))若有兩個(gè)或更多個(gè)干擾信號(hào)同剛加到接收機(jī)的輸入端，則由于放大器的非線性作用，使干擾信號(hào)彼此混頻，就可能產(chǎn)生頻率接近有用信號(hào)頻率的互調(diào)(intermodulation)干擾分量，與有用信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)的中頻系統(tǒng)，經(jīng)檢波差拍后，產(chǎn)生哨叫聲。例如，當(dāng)接收機(jī)接收3.5MHz的有用信號(hào)時(shí)，另有兩個(gè)電臺(tái)，一個(gè)工作于2.lMHz，另一個(gè)工作于1.4MHz。如果接收機(jī)前端電路選擇性不好，這兩個(gè)干擾頻率都進(jìn)入了接收機(jī)的輸入端，則由于高放(或混頻)級(jí)的非線性特性，會(huì)在(2.1+1.4)MHz=3.5MHz上產(chǎn)生互調(diào)分量，與有用信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)，產(chǎn)生哨叫聲。事實(shí)上，只要干擾頻率ω1、ω2和信號(hào)頻率ωs滿足下式時(shí)±m(xù)ω1±nω2=ωs(4.13)即可產(chǎn)生互調(diào)現(xiàn)象，式中m，n為正整數(shù)。由于頻率不能為負(fù)，因此-mω1-nω2不成立，其他三種情況都存在?；フ{(diào)干擾是由高放(或混頻)級(jí)的二次、三次和更高次非線性項(xiàng)所產(chǎn)生，而且干擾信號(hào)幅度愈大，互調(diào)干擾分量也愈大。外來干擾混頻fsf0fK=±pfn1±qfn2fi=f0-fs濾波fn1副波道干擾fn2第54頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、變頻干擾的抑制根據(jù)上面的討論可知，產(chǎn)生各種干擾的主要原因是：前端電路選擇性不好、器件的非線性、動(dòng)態(tài)范圍小、中頻選擇不當(dāng)?shù)鹊?。因此，?yīng)從以下幾方面來考慮克服干擾的具體措施。

1)提高前端電路的選擇性，對(duì)抑制各種外部干擾有著決定性的作用。有時(shí)為了進(jìn)一步抑制非線性干擾，還可以加濾波器。過去為了提高前端電路的選擇性，常常增加調(diào)諧回路數(shù)目，增加高放級(jí)。但這樣將使整機(jī)電路和結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜，而且高放級(jí)級(jí)數(shù)增加后，會(huì)加重前端電路的非線性，減小動(dòng)態(tài)范圍，使交調(diào)、互調(diào)、阻塞等干擾更嚴(yán)重。因此，目前的趨勢(shì)是采用沒有高放級(jí)的高中頻和固定濾波器，以進(jìn)一步抑制干擾和簡(jiǎn)化整機(jī)電路與結(jié)構(gòu)。第55頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)合理選擇中頻，能大大減少組合頻率干擾和副波道干擾，對(duì)交調(diào)、互調(diào)等干擾也有一定的抑制作用。式

說明，當(dāng)中頻fi一定時(shí)，只要信號(hào)頻率fs滿足上式，并在接收機(jī)頻率范圍內(nèi)，就可能產(chǎn)生組合頻率干擾。因而合理地選擇中頻，可大大減少組合頻率干擾點(diǎn)落在接收頻段內(nèi)的數(shù)目。選用高中頻(例如70MHz)，在接收頻段(2～30MHz)內(nèi)的干擾點(diǎn)數(shù)只有三個(gè)，而且基本上抑制了鏡頻和中頻干擾。因此低中頻和高中頻方案都被采用，視情況而定。此外，也可以采用二次變頻接收機(jī)，第一中頻選用高中頻，減少非線性干擾：第二中頻采用低中頻(幾百千赫至幾兆赫)，滿足增益和鄰近波道選擇性等要求。第56頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)合理選用電子器件與工作點(diǎn)。工作點(diǎn)的選擇應(yīng)使晶體管工作于三次非線性最小的區(qū)域，以減小交調(diào)、互調(diào)和阻塞等干擾。還可以加交流負(fù)反饋，以減小晶體管的非線性特性和擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。此外，由于場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性近似于平方律特性，因此采用場(chǎng)效應(yīng)管作為放大器與混頻器，對(duì)改善互調(diào)、交調(diào)和阻塞干擾是很有利的。另外，差分對(duì)放大器的動(dòng)態(tài)范圍較大，用它作為高頻放大器或混頻，對(duì)改善阻塞、交調(diào)和互調(diào)等也是有利的。第57頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年