通信电子电路(第6章)2010.ppt

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1、6.1概述6.2有源混频器电路6.3无源混频器电路第6章混频器(Mixer)16.1概述在超外差接收机中，混频的作用是把天线上感生的输入高频信号，变换为载频固定的中频信号，以便于进行放大、滤波处理。从信号分析的角度来看，就是把射频载波附近的已调波频谱，搬移到中频载波附近来。混频器的基本实现结构为：（1）乘积型混频器第6章混频器(Mixer)2（2）叠加型混频器利用非线性器件幂级数展开式中的二次项，将两个信号的相加作用改变为相乘作用。第6章混频器(Mixer)其中的相乘项2a2vsvL是有用项，其它项则产生失真和干扰。3第6章混频器(Mixer)混频器的性能指标变频

2、增益=输出中频输入射频（1）增益射频口阻抗中频口阻抗按增益划分混频器有源混频器——增益大于1无源混频器——增益小于1电压增益功率增益两者关系？4第6章混频器(Mixer)（2）混频噪声讨论混频器噪声的意义接收机前端，对系统噪声影响大对射频而言是线性，可用线性网络噪声计算公式混频器的噪声来源电路器件噪声两个输入噪声射频输入本振输入低噪放F1、G1带通滤波器F2、G2混频器F3、G35第6章混频器(Mixer)混频器的单边噪声和双边噪声——讨论射频噪声的搬移单边噪声①射频信号位于本振的一边②被搬移到中频的噪声射频信号段镜像频段双边噪声射频信号位于本振的两边不存在镜像频

3、率（如零中频方案）单边噪声是双边的两倍（高3dB）6第6章混频器(Mixer)（3）失真由于无用相乘项存在而造成的干扰组合频率分量的大小，称为非线性失真。其值越小越好=>采用理想乘法器或具有平方律特性的非线性元件。由于混频器是非线性的频率变换电路，故所有加到混频器上能够组合出中频频率的信号都会到中放电路去，对有用信号产生干扰。从干扰产生的原因来看，大体可分为以下四种：信号与本振组合——干扰哨声干扰与本振组合——寄生通道干扰干扰与信号组合——交调失真干扰与干扰组合——互调失真非线性器件本振中频滤波器7信号与本振第6章混频器(Mixer)若满足：则出现干扰哨声，频率为

4、F。为有用分量一般在p,q比较小时才会出现，设计工作频点时应当避开这些干扰频率点。例6－1：fI=465kHz,fs=927kHz,问是否会出现干扰哨声？解：fL=fs+fI=1392kHz,2fs-fL=2x927-1392=462kHz=465kHz-3kHz若采用同步解调，可以听到3kHz频率的哨声。8干扰与本振若输入干扰信号组合频率为：满足：或则产生寄生通道干扰。（a）p=0,q=1fn=fI,中频干扰（b）p=1,q=1fn=fL+fI=fs+2fI,镜频干扰（c）p=2,q=2fn=fL±fI/2寄生通道干扰p=1,q=2fn=fL/2±fI/2寄生通

5、道干扰例6－2：（1）收听fs1=550kHz电台节目时，还能收到1480kHz干扰电台声音；（2）收听fs2=1480kHz电台节目时，还能收到740kHz干扰电台声音；请分析原因。解：（1）fn1=fs1+2fI=550+2x465=1480kHz；镜频干扰（2）fn2=fL/2±fI/2=(1480+465)/2-465/2=740kHz第6章混频器(Mixer)9交调失真当信号和干扰同时作用于混频器输入端时，ic展开式中的4次乘幂项12a4vLvsvn2项会产生wL-ws频率的中频输出，其幅度与Vnm2呈正比。若vn为调幅信号，检波后听到失真的干扰声音若v

6、n,vs都为调幅信号，输出中含有Ws,Wn,Ws±Wn,Ws±2Wn分量。第6章混频器(Mixer)10互调失真第6章混频器(Mixer)最强的互调通道为：称为三阶互调。由4次乘幂项中的造成，相应的干扰输出为：11减小干扰的措施a）提高前级的选择性。b）减小混频级的信号幅度。c）选择合理的混频管静态工作点。d）采用平衡电路结构，抵消部分组合干扰分量。e）选择合理的中频方案。例如高中频方案。第6章混频器(Mixer)12第6章混频器(Mixer)（4）线性范围问题:混频是一种非线性功能，为什么有“线性”指标？混频射频本振中频混频器的非线性——输出、输入频率不同混频器

7、的线性——输出中频幅度输入射频幅度成正比线性指标变频增益下降1-dB时相应的输入（或输出）功率值（a）1-dB压缩点13第6章混频器(Mixer)（b）三阶互调截点混频射频本振中频输入信号有用信号干扰信号（设输入信号幅度相同）互调信号产生的中频主中频幅度相等，三阶截点截点对应的输入、输出14第6章混频器(Mixer)（c）线性动态范围定义：1-dB压缩点与混频器的噪声基底之比，用dB表示混频器位于低噪放后，因此对它线性范围要求比低噪放高。15（5）口间隔离混频器的射频、本振、中频三个口之间的隔离必须符合指标，保证互相之间不影响正常工作。第6章混频器(Mixer)本

8、振泄漏影响