在时变偏压作用下，gm(vL)的傅氏级数展开式为：
gm(vL) = gm(t) = g0 + gm1cosLt + gm2cos2Lt +
gm(t) 中的基波分量gmlcosLt 与输入信号电压 vS 相乘 gmlcosLt Vsmcosct =
1 = gmlVsm[cos(L - c)t + cos(L + c)t] 2 令 I = L - c，得中频电流分量为
系列，1dB 压缩电压所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW)，10dBm(10mW)， 15dBm(32mW)。 优点：工作频带宽、噪声系数低、混频失真小、动 态范围大。应用广泛。 缺点：没有混频增益、端口间的隔离度较低。 实际二极管环形混频器各端口的匹配阻抗均为 50 。应用时，各端口都必须接入滤波匹配网络，分别实 现混频器与输入信号源，本振信号源，输出负载间的阻 抗匹配。
Hale Waihona Puke dBm ：高于1mW 的分贝数，P(dBm) = 10lgP(mW)。 意义：PI1dB 所对应的输入信号功率 PS 是混频器 动态范围的上限电平。
4．混频失真 在接收机中，加在混频器输入端的除了有用输入信 号外，还往往存在着多个干扰信号。 由于非线性，混频器件输出电流中将包含众多组合 频率分量，其中，可能有某些组合频率分量的频率十分 靠近中频，中频滤波器无法将它们滤除。 它们叠加在有用中频信号上，引起失真，称混频失 真，它将严重影响通信质量。 5．隔离度
二、二极管环形混频器和双差分对混频器
高性能通信接收机混频器种类：二极管环形混频 器、双差分对平衡调制器混频器。 1．二极管环形混频器 已形成完整的系列，常用的是 Level7、Level17、 Level23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW)， 17dBm(50mW)， 23dBm(200mW)(用 保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分 类)。显然，本振功率电平越高，相应的 1dB 压缩电平 也就越高，混频器的动态范围就越大。对于上述三种
( PS / Pn )i NF 10 lg ( P I / Pn )o
接收机的噪声系数主要取决于它的前端电路，若 无高频放大器，主要由混频电路决定
。
3．1dB 压缩电平 当输入信号功率较小时，输出 中频功率随输入信号功率线性地增 大，混频增益为定值； 以后由于非线性，输出功率 的增大趋于缓慢。 定义：比线性增长低 1 dB 时所对应的输出中频功 率电平，用 PI1dB 表示。
若设中频回路的谐振电阻为 Re，则所需的中频 输出电压 vI = - iIRe ，相应的混频增益为
VIm AC= = - gmc Re Vsm
3．小结 (1) 在满足线性时变条件下，三极管混频电路的混 频增益与混频跨导 gmc 成正比。而gmc 又与 VLm 和静态 偏置有关。
(2) 三极管的转移特性曲性(iC ～ vBE)，它的各点斜 率的连线即为跨导特性 gm(vBE)。在 vBE = VBB(t) 的作用 下，便可画出 gm(t) 波形。由图可见，当 VBB0 一定， VLm 由小增大 时，gm1 即 gmc 也相应地由小增大，直到 gm(t) 趋近方波时，相应的 gmc 便达到最大值。 实际上，三极管混频电 路中，一般均采用分压式偏 置电路，因而，当 VLm 增大 到一定值后，由于特性的非
理论上，混频器各端口之间相互隔离，任一端口上
的功率不会窜到其它端口上。 实际上，总有极少量功率在各端口之间窜通。 定义：本端口功率与其窜通到另一端口的功率之 比(用分贝表示)。
意义：用来评价窜通大小的性能指标。
危害：在接收机中，本振端口功率向输入端口的 窜通危害最大。为保证混频性能，加在本振端口的本 振功率都比较大，当它窜通到输入信号端口时，就会 通过输入信号回路回到天线上，产生本振功率的反向 辐射，严重干扰邻近接收机。
4.3 混频电路
地位：超外差接收机的重要组成部分。 作用：将天线上感生的输入高频信号变换为固定 的中频信号。
重要性：靠近天线，直接影响接收音机的性能。
种类：
(1) 一般接收机中：三极管混频器。
(2) 高质量通信接收机：二极管环形混频器、双 差分对平衡调制器混频器。
4.3.1 通信接收机中的混频电路
1 gm 1Vsm cos I t gm cVsm cos I t iI = IImcosIt = 2
其中
1 gmc = IIm/Vsm = gm1 2
称为混频跨导，定义为输出中频电流幅值 IIm 对输入 信号电压幅值 Vsm 之比，其值等于 gm(t) 中基波分量幅 度 gm1 的一半。
2．双差分对平衡混频器
继 XFC1596 后，已出现多种双差分对平衡调制器 产品，其中 AD831 的工作频率可达 500 MHz 以上，它 由双差分对平衡调制器、输出低噪声放大器和本振驱 动组成(p205)。 特点：混频增益高，输入端只需电压激励，一般不 需匹配网络，使用方便。同时，AD831中设有本振驱动 放大器，为保证开关工作而所需的本振功率很小，且端 口间隔离度很高。不必考虑天线反向辐射的问题。 缺点：噪声系数较大，动态范围小。
一、主要性能指标
1．混频增益 定义：混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率PI） 对输入信号电压 Vs（或功率 PS）的比值，用分贝表示 (与混频损耗 Lc 类似)
PI Gc 10 lg PS
或
Vi Ac 20 lg Vs
2．噪声系数
定义：输入信号噪声功率比(PS/Pn)i对输出中频信 号噪声功率比(PI/Pn)o的比值，即
4.3.2 三极管混频电路
一、作用原理 1．原理电路 L1C1 —— 输入信号回路，调谐在 fc L2C2——输出中频回路，调谐在 fI 本振电压 vL = VLmcosLt 接在基极回路中，VBBO 为 基极静态偏置电压。
vBE = VBBO + vL + vS
2．工作原理 将 VBB0 + vL 作为三极管的等效基极偏置电压，用 vBB(t)表示，称为时变基极偏置电压，则当输入信号电 压 vS = Vsmcosct 很小，满足线性时变条件时，三极管 集电极电流为 iC f(vBE) IC0(vL) + gm(vL) vS