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文档之家› 高频课件第6章混频器原理与组合频率干扰
高频课件第6章混频器原理与组合频率干扰
f p f q f f L s I
f p f q f f 不 可 能 情 况 , fL fs F I L s I
f f f f f f f 所以只两种情况成立,又 f I L C L C I S I
将此式代入上两式,有: f S
无线电信号的发射
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无线电信号的接收
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一、混频电路的组成
6.4 混 频
◆ 由混频器和本地振荡器两部分组成,是一种差频器件。 ◆ 把接收到的高频信号经过变为一个固定的中频fI,并保持原 高频信号的特性(如调幅规律)不变。一般地: fI fL fC 例如,AM调幅收音机中,变频就是将载波频率为 535- 1605KHz的高频已调信号变成中频为465KHz的已调幅信率接近中频的整数倍时,可产生干扰哨声。 ∴ 在设计发射电台时,要防止使用满足该式的有用信号频率。
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例1:设fS 9 , 3 2 K H z
◆ 因为
fI 。 4 6 5 K H z
2×465=930KHz≈ 930KHz,所以会产生组合频率干扰。 其本振频率 fL= 932+465=1397KHz。根据造成本振频率干扰的 条件:f ,当p=1,q=2时: p f q f f L s I 组合频率:f 进入中放进行放大 , 1 3 9 7 2 9 3 2 = 4 6 7 K H z 并进入检波器,差拍检波后,产生2KHz干扰哨声。
现象:有用信号与自身本振的组合频率接近中频,该频率与 中频差拍检波,形成音频,产生干扰哨声。 注意:该干扰只与本身电台有关,是自己对自己造成的干扰。
1.有用信号与本振的组合频率 设有用信号频率为 f s (对应载波频率为fc),本 fL 振频率为 ,则其组合频率可表示为: 2. 造成干扰的条件:
f p fL q fs
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四、混频、振幅调制、解调的相互关系
◆ 都是三端口网络,两个输入端,一个输出端,使用同样的电
子器件(高电平调幅与包络检波除外)。 ◆ 同属频谱的线性搬移电路,但并不改变已调波的频谱结构, 只是改变了中心频率(注意,变频前后,上、下边频的位置 交换了)。
◆ 但由于频谱搬移的位置不同,其功能也就完全不同。
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二、混频电路的工作原理
任何含有平方项特性的非线性器件,都可以完成变频作用。 为简单,设输入到混频器的两个信号都是正弦波,且混频器 的伏安特性为: 将
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i b b u bu 0 1 2 v u u U ( 1 m c o s t ) c o s t U c o s t s L s C L L
已调幅波
u U ( 1c m o s) t c o s t s s C
本地振荡 u U c o s t L L L
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◆ 混频后得到固定的中频,可降低接收机的成本。理由: ① 一个接收机,需能接收多个不同载频、不同距离的无线电信号; 它必须做成多波段接收机,每个波段覆盖一个小的频率范围, 所以,接收机覆盖的频谱范围应该很宽。 ② 在宽的频带内,放大器很难做到增益的平坦性。 ③ 若将不同频道的信号变频到一个固定的频点(中频)上,增 益好控制;接收机在接收不同频率的信号时,可使用相同的 器件,降低成本。 ④ 中频处理技术相当成熟,有利于电路的标准化,适应大规模 生产。注:调幅收音机中频:465KHZ 调频收音机中频:10.7MHZ 电视机第一伴音中频: 31.5MHZ 第二伴音中频: 6.5MHZ 图像中频: 38MHZ ∴ 中频的使用,可使不同波段内的微弱信号得到足够的增益, 并提高对有用信号的选择性。
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6.4
混频器中的干扰
◆ 混频器是接收机的各级电路中产生干扰最多的一级 。 本振信号 fL、干扰信号 fn。这些信号中,两两之间,
◆ 输入混频器的信号有:有用信号 fs(载波频率为fC)、
或三者之间组合,会产生各种干扰信号。这些干扰相当
严重,必须克服它们。
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一、组合频率干扰(仅与本身电台有关)
f p f q f f L s I
率干扰,类推。
p q 2 称为二阶组合频率干扰,
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p q 3 称为三阶组合频
式包括四种情况: f p f q f f L s I f p f q f f 不 可 能 情 况 ,fL fs F I L s I f p f q f f L s I
2 2 s 2 2 2 L 2
代入上式,则有:
2 U U ( 1 m c o s t ) c o s t c o s t ] s L L C 经中心频率为 I L C 的带通滤波器后,就能取出中频成分:
i bb u b [ U ( 1 m c o s t ) c o s t U c o s t 0 1 C L
b U U ( 1c mt o s) c o s ( ) t 2 sL L C
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∴ 电流 i 与已调波电压 u 的调制规律是完全相同的,不同的只 是载波频率,从而完成了变频作用。
三、混频器的主要技术指标(P207)
◆ 混频增益(包括电压增益和功率增益 )
电压增益:输出中频电压振幅UI与输入高频电压振幅Us之比 。
1 N 1 N 1N F 3 F n F 2 ( N ) N F 1 2 n F 1 K K K K P m 1 K P m 1 P m 2 P m 1 P m (1 n )
◆ 失真:代表混频器非线性的伏安特性的幂级数项数越高,干扰 就越多,非线性失真就越严重,可采用平方律器件或模拟乘法 器。
Auc
U U
I s
功率增益:输出中频信号功率PI与输入高频信号功率PS之比。
A pc
PI Ps
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◆ 选择性:接收有用信号,排除干扰信号的能力。 主要是指:在满足通频带要求的前提下,排除邻近信道干扰的 能力,取决于中频滤波网络的选频特性。 ◆ 噪声系数 :混频器位处接收机前端电路,其噪声系数对整 机的噪声系数影响极大;因此,要尽量降低混频器的噪声 系数。措施:① 使用低噪声器件; ②采用模拟乘法器或具 有平方律特性的非线性器件。