Igv
混频器中，本振信号体现为变频跨导，信号、中频、镜频三个频率信 号应是重点关注的 .将含有非线性元件(混频二极管)的单端口网络表示 为一个三端口的线性网络.
①在感兴趣的频率上R 等j 效为 g
②镜频 端i 口负载对混频器性能有影响，典型负载为短路、
开路、匹配
③等效条件： 小信号， 忽略 C j
IsgoVsg1Vog2Vi Is go g1 g2Vs
IIio gg 1V 2V s s go gV 1V oogg 1V oV i i IIo igg12
go g1
g1Vo goVi
Is
I
0
m11 m12
m
2
1
m
22
Vs
V
0
m11=
g0
g
2 2
g0 Gi
m21=- m12=
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第4章 微波混频器的主要指标
西安电子科技大学电子工程学院 微波技术研究所 雷振亚、李磊
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本章内容
复习 变频损耗 噪声系数 其他电气指标
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复习
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电流 ifu ISe aa u1 Ise a a uf V 0 V L cL t o f V 0 s V L cL t o u s
I0ISe aa0 V J0aL V JL 2 I1 2 ISe a a0V J 1aLV
aV L 大宗量近似
JnaVL
eaVL
2dVL
h
Ie
Go
GL
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变频损耗
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混频器的中频输出电导是中频负载开路(IA=0)由输出端向左看过去的
Ps
I A2 8G g
I A 是信号源电流幅度
为求得混频器输出的中频信号资用功率，在中频端口使用
戴维南定理，把输出端口以左的电流等效成一个新的恒流源输
出口，中频负载短路 I e I 0
Is IA VsGg Vo 0
Ie
m21 Gg m1
1
I
A
Is=m11Vs+m12V0
I0=m21Vs+m22V0
4、电路连线产生的热损耗L4.
一般混频器中L4<0.2dB.我们重点讨论前三项
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变频损耗
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净变频损耗L1
混频器中寄生频率虽然很多、在设计良好混频器中大部分寄生频率 可被有效短路,惟独镜像频率和信号不易分开,一般不容易被轻易滤掉.由 三端口等效电路可知,镜频端口的端接情况直接影响信号功率能否有效 地转移到中频上.所以净变频损耗对镜频阻抗依赖很大.
首先研究在一般情况下,净变频损耗与镜频阻抗的关系:
Ii GiVi
G iV i g 2 V s g 1 V o g o V i
IsgoV sg1 V og2V i Is go g1 g2V s
V g V g V /G g Iog1 V sgoV og1 V i Io g1 go g1 V o
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引言
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任何一个电路部件都必须用一些指标来表示及性能.这些指标既 是电路性能好坏的量度,又是电路设计与调试的依据。对微波混 频器来讲,这些指标是:变频损耗,噪声系数,端口隔离,输入驻波比, 动态范围和频带宽度等。其中，变频损耗和噪声系数是重要的 指标.我们本节予以重点讨论.
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变频损耗
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变频损耗
定义:混频器的输入微波资用功率与输出中频资用功率之比.
L Ps P if
Ldb
10lg
Ps Pif
(db)
损耗来源及组成部分:
1、寄生频率所产生的净变频损耗L1.
2、二极管寄生参数Rs,Cj所引起的管内损耗L2.
3、输入、输出端不匹配所引起的失配损耗L3.
IL 2I0
本振激励功率为 PL 12VLIL I0VL
本振电导 GL
IL VL
2I0 VL
可通过 和 I 0 来V L 调节
PL 12VLIL I0VL
GL
IL VL
2I0 VL
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复习
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小信号一次混频结果
1 通过非线性器件产生了新的频率成分.
混频器的本振激励特性
混频跨导 gt d du iaSIeaaV0VLcoL st
g0
1 2
2
gt d
0
Lt
1 2
aIe 2
aV0VLc
0 Sa
d oL st
Lt
aSIe aa0V J0aL V
g n
1 2
aIe 2
aV0VLc
0 Sa
oL st
cons
LtdtaSIe aa0V JnaL V
g1
g1 g 2 g0 Gi
m22=
g0
g
2 1
g0 Gi
上式意味着,原来的三端口网络可化成含有参数Gi的二端口网络.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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变频损耗
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为了求出净变频损耗.首先求出信号源资用功率和中频输出资用功率.
输入口，电流源的输出资用功率为
Gin Gg
Iig2V sg1 V ogoVi Ii g2 g1 go V i
i
2s 1o i o
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变频损耗
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净变频损耗L1
V i g 2 V s g 1 V o /G i g o
Is=m11Vs+m12V0 I0=m21Vs+m22V0
2 中频输出信号 0L，S 中L频 输S 出幅度 与信号成正比，可以看成准线性器件。
I0 g1VS
3 i 2L关于S 和 L 对称，S 称作镜像频率。
①谐波次数低时， i 携带较大功率。
② 和L 再 次i 混频产生中频，可回收。
③距 S很近（2个 ）0 易和信号共同通道成为寄生频率。
4 称作和频，也携带不少功率，和 再次混频也
是S 中L 频，也可回收。
L
大信号的频谱，V S 较大时，平方以上不能忽略
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复习
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IsgoV sg1 V og2V i Iog1 V sgoV og1 V i
Is go Io g1
g1 go
g2V s g1 V o
Iig2V sg1 V ogoVi Ii g2 g1 go V i