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1、长江大学学报自科版年月第卷第助‘通。曰目助“协兀沈咒二极管双平衡混频器电路分析军,。。王薇海工程大学电子工程学院湖北武汉,,。〔摘要〕探讨了二极管环形混频电路的工作原理通过分析和计算得出最终愉出电流的组合频率分分析认为,由于,各端口之间的隔离是不理想的,总会有极二极管特性不配对变压器中心抽头不对称。。少量功率在各端口之间窜通提出了解决组合频率干扰问题的种措施〔主扭词〕混频电路二极管环形混频器本振信号中频信号一一一中圈分类号〕文献标识码文章编号二,。混频电路是超外差式接收机的重要组成部分,其作用是将载频为的已调信号不失真地变换为载频为关的,。,,已调信号通常将称为中频信号相
2、应的称为中频频率,,。简称中频按采用的非线性器件不同,常用的混频器有三极管混频器、二极管混频器和集成模拟乘法器构成的,,。,混频器此外还有采用变容二极管等非线性元器件构成的参量混频器其中二极管混频器主要用于工作频率较高的无线电超外差式接收机如米波段级微波接收机或仪器中。其优点是电路结构简单,,工,。、。噪声低作频段宽组合频率少它的电路形式有单管式平衡式及环形式也称为双平衡式等在此主要讨论二极管双平衡混频器,对其电路进行分析。电路特点二极管双平衡混频器电路原理图如图所示。,个二极管组成了一个环路各二极管的极性沿环路一致,故又可称为环形混频器。构成的二极管环形混频,器中各二极
3、管均工作在受参考信号控制的开关状,,叭态,它是另一类开关工作的乘法器。二极管双平衡混频器电路具有如下特点①结构。,上个二极管按相同极性接成环形作为混频时环形的两个对角端和分别通过变压器接入本振。,信号和有用信号其中接入本振信号的端口称为,口,圈二极管双平衡视绷端接入有用信号的端称为端变压器中心抽头,。。,,调,之间接输出负载电阻凡输出中频信号称为端②参考信号混频时为幅时为为大信号。,,。,,,。。个二极管工作在受控制的开关状态其中在的正半周导通在的负半周导通通过,。,,分析导出的输出电流,哟③如果电路平衡则各端口是相互隔离的即端口的,口,。本振信号不会通到端端的有用信号不
4、会窜入端有用信号和本振信号均不会通到端④没有,。,。增益存在损耗作为混频器时混频损耗的理论值为电路分析‘,,。。,口口一、叭在图中作为混频器时为输人信号电压相应的端称为端。一,口口风,,口口,为本振电压相应的端称为端为输出负载电阻取出中频信号相应的端称为端,和升一一收稿日期作者蔺介」一,,,,。王薇女年大学毕业助教硕士生现主要从事电子线路方面的教学与研究工作©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第卷第期王薇二极管双平衡混频器电
5、路分析,、。,为带有中心抽头的宽频带变压器例如传输线变压器其初次级绕组的匝数比为一为只,。而,,二极管它们一般为肖特基表面势垒二极管或砷化稼器件若足够大且其值远大于编则可认为各二极管均工作在受控制的开关状态。,。,‘。,在正半周期间和管导通在负半周期间和管导通将二极管用开关等效设和,,。,。。分别为通过和的电流和分别为通过和的电流为二极管导通内阻且《凡,,、则在正半周期间开关闭合上下两回路的方程为一一一十。一一一一消去劝求得刀,,一’一厄反工不了反石。,相应的开关函数为因而式可写成下列一般形式田,,一”豆哀万不天石,,。一幻,同理在负半周期间相应的开关函数为用同样的分析方
6、法可求得,。,兀,‘一“一豆天万平衷石,因而通过凡的总电流为、·。一”一“一“一’一八‘田,艺一“一人,气田,‘,丽万耳耳瓦,、‘,,,,二助叭。、哑「〕二·‘一八、田‘少”一‘‘一一丽夏不衷石万瓦下衷丁万“一而明丁一」一,,士叭为奇数的组合频率分量,。,由式可见环形混频器的输出电流中仅包含钾而抵消了叭以及为偶数、的众多组合频率分量。与二极管平衡混频器相比,其输出电流中包含的组合频率分。,【、量还要少一个、分量若令田田一贝。其中通过“的中频电流分量白。叭一叱一令一,,口和口口从上面的分析得知本振电压与输人信号电压不会通到中频输出端表明端端对端是。,,,,隔离的实际上由于二
7、极管特性不配对变压器中心抽头不对称各端口之间的隔离是不理想的总口,,会有极少量功率在各端之间窜通再加之还有可能从天线进来外来干扰信号这样就会产生组合频率干扰。那么如何才能解决组合频率干扰问题呢可以有以下种措施①选择合适的中频。如果将中频,。,选在接收信号频段之外可以避免中频干扰和最强的干扰哨声尤其是采用高中频还可以避免镜像干。,,扰和其它一些寄生通道干扰⑧提高混频电路之前选频网络的选择性减少进人混频电路的外来干扰这样可减小交调干扰和互调干扰。③采用具有平方律特性的场效应管、模拟乘法器或利用平衡抵消原理,可,组成的平衡混频电路以
