混频器仿真实验
姓名：贾炜光
学号：20151060042 学院：信息学院
专业：通信工程
指导教师：谢汝生
一、实验目的
（1）加深对混频理论方面的理解，提高用程序实现相关信号处理的能力；
（2）掌握multisim实现混频器混频的方法和步骤；
（3）掌握用muitisim实现混频的设计方法和过程，为以后的设计打下良好的基础。

二.实验原理
混频器将天线上接收到的射频信号与本振产生的信号相乘，cosαcosβ=[cos(α+
β)+cos(α-β)]/2
可以这样理解，α为射频信号频率量，β为本振频率量，产生和差频。

当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后，进行峰值检波。

检波后的信号被视频放大器进行放大，然后显示出来。

由于本振电路的振荡频率随着时间变化，因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。

混频是指将信号从一个频率变换到另外一个频率的过程 ,其实质是频谱线性搬移的过程。

在超外差接收机中 ,混频的目的是保证接收机获得较高的灵敏度 ,足够的放大量和适当的通频带 ,同时又能稳定地工作。

混频电路包括三个组成部分 : 本机振荡器、非线性器件、带通滤波器。

[1]
由于非线性元件( 如二极管、三极管、场效应管等) 的作用,混频过程中会产生很多的组合频率分量 : p f L ±qf S 。

一般来讲 ,其中满足需要的仅仅是 f I =f L -f S 或者是f I =f S -f L 。

前者产生中频的方式称为高差式混频 , 后者称为低差式混频。

在这里 ,混频过程中产生的一系列组合频率分量经过带通滤波器即可以选择输出相应的中频 ,而其他的频率分量会得到抑制。

1、直流工作点分析
使用仿真软件中的“直流工作点分析”，得放大器的直流工作点如下所示：
但经测试，在电路中加入输入隔直流电容，混频输出的中频信号与输入信号之间出现一定的相位延迟。

实验结果见下图所示。

2、混频器输出信号“傅里叶分析”
选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，参数设置为：
基频5KHz，谐波数为120，采用终止时间为0.001S，线性纵坐标分析结果如下图所示，图中最高频谱点即为输出的465KHz中频信号成分，同时电路中还有部分较弱的其它谐波成分。

注：傅里叶分析参数选取原则：频谱横坐标有效范围=基频×谐波数，所以这里须进行简单估算，确定各参数取值。

二、模拟乘法器混频电路
模拟乘法器能够实现两个信号相乘，在其输出中会出现混频所要求的差频（ωL-ωC），然后利用滤波器取出该频率分量，即完成混频。

与晶体管混频器相比，模拟乘法器混频的优点是：输出电流频谱较纯，可以减少接收系统的干扰；允许动态范围较大的信号输入，有利于减少交调、互调干扰。

1、混频输入输出波形测试
在仿真软件中构建如下模拟乘法器混频电路，启动仿真，观察示波器显示波形，分析实验结果。

2、混频器输出信号“傅里叶分析”
选取电路节点6作为输出端，“傅里叶分析”参数设置为：
基频10KHz，谐波数为60，采用终止时间为0.001S，线性纵坐标
对输出信号进行“傅里叶分析”分析结果如下图所示，图中最高频谱点即为输出的500KHz中频信号成分，同时电路中还有部分较弱的其它谐波成分。

三．实验小结
1.对于multsiium软件的不熟练使得自己十分被动，在做实验时极为吃力。

2.混频器对于自己来说不熟悉，理论课学习不精使得实验课表现不好。

3.不知道自己做的好不好对不对望老师多多担待。