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。