混频器参数
几种常见的射频电路类型及主要指标
几种常见的射频电路类型及主要指标1 低噪声放大器（LNA）LNA是一种特殊的放大器，主要用于射频接收机前端，将天线接收的信号以小的噪声和大的增益进行放大，对提高接收信号质量，降低噪声干扰，提高接收灵敏度有着极其重要的意义，它的性能好坏关系到整个通信系统的质量。
低噪声放大器的主要指标有：噪声系数（NF）、增益（Gain）、输入输出阻抗匹配程度（S11、S22、输入输出回波损耗或输入输出VSWR）、线性性能（三阶交调点和1dB压缩点）、反向隔离（S12）等。
由于LNA位于邻近天线的最前端，它的性能好坏会直接影响接收机接收信号的质量。
为了保证经天线接收的信号能在接收机的最后一级得到恢复，LNA需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪声和失真。
因此，在生产测试中，我们主要关注LNA的增益和噪声系数这两个参数。
2 射频功率放大器（PA）射频功率放大器用于发射机的末级，它将已调制的频带信号放大到所需要的功率值，送到天线中发射，保证在一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。
不同的应用场合对发射功率的大小要求不一，如移动通信基站的发射功率可达上百瓦，卫星通信的发射功率可达上千瓦，而便携式无线通信设备却只需几十毫瓦到几百毫瓦。
射频功率放大器的主要指标有工作频段、输出功率、功率增益和增益平坦度、噪声系数、输入输出驻波比、输入输出三阶交调点、邻道功率比、效率等。
与低噪声放大器相比，射频功率放大器除了要满足一定的增益、驻波比、带宽，还要有高的输出功率和转换效率及小的非线性失真。
3 射频滤波器射频滤波器主要用于滤去不需要的信号保留有用信号，是具有选频特性的二端口器件，它对通带内频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。
根据不同的选频特性，滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器，这是最基本的四种滤波器。
图1归纳了四种滤波器的衰减系数与归一化角频率的关系。
根据不同的实现方法，滤波器可分为使用无源器件（如电感、电容和传输线）实现的无源滤波器和使用有源器件（如晶体管和运算放大器）实现的有源滤波器。
70m中频混频计算
70m中频混频计算摘要：一、引言二、中频混频计算的基本原理1.混频器的作用2.中频混频计算的核心公式三、70m中频混频计算的步骤1.确定混频器参数2.计算混频器输入信号3.进行混频计算4.得出结果四、70m中频混频计算的应用1.在通信系统中的应用2.在雷达系统中的应用五、总结正文：一、引言中频混频计算在通信和雷达系统中有着广泛的应用。
特别是在70m通信和雷达系统中，中频混频计算的精度和效率对于整个系统的性能起着至关重要的作用。
本文将详细介绍70m中频混频计算的相关知识和方法。
二、中频混频计算的基本原理1.混频器的作用混频器是通信和雷达系统中不可或缺的组件，它可以将两个不同频率的信号混合在一起，生成新的频率信号。
在70m系统中，混频器的主要作用是将中频信号与本振信号混合，生成新的中频信号。
2.中频混频计算的核心公式中频混频计算的核心公式为：混频信号= 本振信号× cos(θ1) + 输入信号× cos(θ2)其中，θ1和θ2分别为本振信号和输入信号的相位差。
三、70m中频混频计算的步骤1.确定混频器参数在进行70m中频混频计算前，首先需要确定混频器的各项参数，包括本振频率、输入信号频率、混频器类型等。
2.计算混频器输入信号根据所给的参数，计算混频器输入信号。
输入信号通常包括中频信号和本振信号。
3.进行混频计算利用混频计算的核心公式，进行混频计算。
根据计算结果，可以得到混频信号的频率和幅度。
4.得出结果将计算得到的混频信号频率和幅度作为最终结果。
四、70m中频混频计算的应用1.在通信系统中的应用在70m通信系统中，中频混频计算可以用于信号处理、频率合成、信号解调等环节。
通过精确的混频计算，可以提高通信系统的信噪比和传输速率。
2.在雷达系统中的应用在70m雷达系统中，中频混频计算可以用于目标信号的检测、跟踪和测量。
通过高效的混频计算，可以提高雷达系统的探测距离和目标分辨率。
五、总结70m中频混频计算在通信和雷达系统中具有重要的应用价值。
混频器
( 2w L - w s )
例2: 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示，其中斜率为a；
设本振电压的振幅ULm=E0。求当本振电压在下列四种情况下 的混频跨导gC。 （1）偏压为E0； （2）偏压为E0 /2； 解: (1) 偏压为 EQ =E0 ; 输入信号为 uS=USmcosωSt, 且ULm>>USm, 即满足线性时变条件。 静态 gm~u 特性如图 如图 E0 ＋uL
例1: 已知混频管特性: ic a 0 a 2 u a 3 u
2
3
( u 0)
式中: u U B U sm cos s t U Lm cos L t 求: 解:
且U B U Lm U sm
I L S
由已知:
和 I 2 L S 混频跨导
iC = iQ + gm × uim
iQ — — 静态工作点电流 gm — — 工作点处的静态跨导
DiC
= iQ + gm × Uim cos wi t
当Uim 较小时，在ui (t ) 变化范围 内， gm 近似为常数。 若设法使gm 随时间作周期性变化 g(wL) ，即为时变跨导 ， 当ui 为小信号，即可构成两个信号的相乘。
3 2 g m ( t ) 2a 2U B 3a 3U a 3U Lm 2 ( 6a 3U BU Lm 3 2 2a 2U Lm ) cos L t a 3U Lm cos 2 L t 2
得:
gm1 = 2a2ULm + 6a3UB ULm ( wL - ws )
∴ gC1= gm1 / 2= ULm a2 + 3UB ULm a3 同理得: gm2= (3/2 )a3ULm2 ∴ gC2= gm2 /2 = (3/4) ULm2 a3
单平衡无源混频器计算
单平衡无源混频器计算单平衡无源混频器是一种常用的电子元件，主要用于无线通信电路中的频率转换和通道选择。
它在无源的基础上，通过合理的电路设计和调节，实现频率混合的功能。
本文将从原理、结构和计算等方面对单平衡无源混频器进行详细解析。
一、原理单平衡无源混频器的实现原理和工作原理是基于非线性元件的特性。
在混频器中，使用两个输入信号，一个是本地振荡器（LO）的信号，另一个是射频（RF）信号。
本地振荡器信号的频率远高于射频信号，通过非线性元件混合，得到了频率差得到的中频（IF）信号。
二、结构最后，带有源自临界源源极电压的互补输出抗络网络，起到抗络网络增益和相移的作用。
三、计算（1）输入输出阻抗匹配。
混频器的输入输出阻抗要和接收天线、调理电路等元件匹配，以实现最大功率传输。
需要根据电路的参数，通过计算得到合适的电容、电感和电阻值。
（2）无线度计算。
无线度是衡量混频性能的重要指标，一般表示为dBc。
通过计算无线度，可以得到混频器在混频时引入的非线性失真程度。
无线度计算一般利用误差理论方法，需要结合电路参数和单平衡混频的特点进行计算。
（3）增益计算。
增益计算是混频器性能的重要指标，表示为dB。
通过计算增益，可以得到混频器在工作时的信号放大能力。
增益计算一般采用功率传输法，根据输入信号与输出信号的功率比，得到混频器的增益值。
总结：单平衡无源混频器是一种常用的频率转换器件，其工作原理是基于非线性元件的特性。
通过合理的电路设计和调节，实现频率混合的功能。
计算混频器的关键在于输入输出阻抗匹配、无线度计算和增益计算，需要结合电路参数和混频器的特点进行计算。
通过混频器的计算，可以更好地理解其工作原理和性能特点，为无线通信系统的设计和优化提供参考。
混频器参数
理解无线数据资料规范—第1部分摘要：这篇学习材料介绍并定义了在混频器、放大器和振荡器的数据资料中用到的RF术语。
文中介绍的术语包括增益、变频增益、相位噪声、三阶截点、P1dB、插入损耗、输出功率、VCO频率牵引、频率漂移、建立时间、调谐增益和调谐范围，文中还给出了图形和图片以阐明关键的概念。
这篇学习材料解释了一些在无线IC数据资料中出现的通用规范。
这些规范都是与放大器、混频器和振荡器有关的。
放大器和混频器的规范是基本相同的，只有很少的例外。
压控振荡器(VCO)有一套单独的规范。
点击这里，了解射频收发器设计的无线器件图1. 放大器、混频器和VCO组成了一个简单的无线接收机放大器和混频器的通用规范增益是无线组成部件(例如放大器或混频器)中电压或功率的增加。
在数据资料中增益的规范几乎都是以dB为单位给出的。
这三个术语：增益、电压增益和功率增益通常是可以互换的。
因为当输入和输出阻抗相同时以dB为单位的电压增益和功率增益的数值是相同的。
例如，20dB增益等于10V/V的电压增益，10V/V的电压增益又等于100W/W的功率增益，这也是20dB。
电压增益和功率增益以线性尺度衡量是不同的，但是以dB为单位是相同的，因此这些术语可以互换而不会造成混乱。
变频增益是混频器或频率变换器件的规范。
它被称作变频增益是因为输入和输出的频率是不同的。
输入信号被混频变换到更低或更高的频率。
插入损耗或衰减也是一个增益的规范，只是输出值比输入值有所降低。
也就是说，输出信号的幅度小于输入信号。
输出功率是可得到的驱动一个一般为50Ω的负载的RF功率总量。
通常以dBm表示。
dBm 是以dB表示的毫瓦的数量。
例如，250mW等于10 × log10(250) = +24dBm。
这里有几个以dBm表示功率的例子，假设阻抗为50Ω：+30dBm = 1W = 7.1V RMS0dBm = 1mW = 0.225V RMS-100dBm = 0.1pW = 2.25µV RMS1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
射频实验报告： 混频器(单平衡)
课程实验报告
《集成电路设计实验》
2010- 2011学年第 1 学期
班级：
混频器（单平衡）实验名称：
指导教师：
姓名学号：
实验时间：2011年5月23日
一、实验目的：
1、了解基本射频电路的原理。
2、理解基本混频器的工作原理并设计参数。
3、掌握Cadence的运用，仿真。
二、实验内容：
1、画出混频器的原理图。
2、仿真电路：仿真出混频器的的输入、输出频谱，输出增益，1dB压缩点。
Gain=8dB，NF<8dB，IIp3=0dBm，IP1dB=-10dBm。
三、实验结果
1、混频器原理图为：
2、仿真平台的建立
3、混频管参数
设置差分管参数如下，漏端电阻R=600，隔直电容1pF，晶体管W=32u，L=400n，nr=4，m=2
4、仿真参数
设置端口初始化仿真参数frf=800MHz，prf=-40dBm，flo=850MHz，plo=20dBm，Vbias=1.5V，采用PSS和Pac仿真：
3、仿真结果
（1）增益
运行spacture,得到电压转换增益为8.8dB，在输入功率-8dBm以下保持不变，如下：
（2）线性度
1、查看PSS结果，得到输入1dB压缩点IP-1=-6.5dBm，
2、得到IIP3=3.8dBm
3、噪声
仿真Pnoise，得到输出变频DSB噪声在50MHz约为12.5dB，
4、心得体会
这次实验让我可以开始熟练的使用PSS、pnoise等仿真，同时也更为深刻的了解到了Cadence的运用。
在以后的实验中我会更努力的做好实验的。
混频器的噪声系数测试
混频器的噪声系数测试安捷伦科技应用工程师安捷伦科技高级应用工程师余弦顾宏亮问题来源在采用噪声系数表或者频谱仪的噪声系数选件进行下变频器噪声系数测试时，被测件设置（DUT setup）中的一个参数sideband常常使人感到迷惑，究竟LSB，USB和DSB各自是什么含义，测试结果之间存在什么关系呢？本文将通过原理和实例来详细阐述这一点。
背景介绍通信系统中的噪声会影响到微弱信号的传输。
系统参数中的灵敏度，误码率和噪声系数反映了该系统处理微弱信号的能力。
与其它两者相比，噪声系数的优点在于它不仅可以表征一个完整的系统，还能够表征单个的射频元件，包括LNA，混频器等等。
设计者可以通过规划单个元件的增益和噪声系数来控制整个系统的噪声系数。
因此，元器件的噪声系数测试是系统设计中经常碰到的一项测试。
通常情况下，我们采用噪声系数表或者频谱分析仪的噪声系数选件进行测试。
这两者的原理和操作界面几乎一致。
在本文中，以MXA的噪声系数选件为例。
在元器件的噪声系数测试中，下变频器是一项难点，设输入信号为Fin，本振信号为FLO，则输出信号会存在四个分量：Fin-FLO，FLO-Fin，Fin（输入信号泄漏），FLO（本振泄漏），因此，两个频段的输入信号和LO混频都可以得到同一个输出Fout，这就是通常所说的镜像。
在实际系统中，混频器前端有滤波器和低噪放等元件限制镜像频率，而在单个元件的测试中，却不一定有相关的设备。
噪声源是一个宽带的激励信号，若不加滤波器就直接连到混频器输入端，必然会有镜像频率的响应叠加到输出信号中，使测试结果存在偏差。
因此，我们需要了解仪表测试的原理及设置参数的含义，从而分析测试结果，修正镜像频率带来的偏差，得出正确的噪声系数。
测试原理噪声系数测试中DUT setup界面如下：首先选择DUT为下变频器（Downconv），频率关系中，IF代表输出，RF代表输入。
然后选择对应的边带sideband，LSB和USB分别表示低边带和高边带，统称SSB（单边带），DSB表示双边带。
混频器的名词解释
混频器的名词解释混频器（也称为混合器、混音器、调音台）是一种在音频和音乐制作中常用的电子设备，用于混合、控制和处理多个音频信号。
混频器的功能十分广泛，它可以接受来自不同声源的音频输入，通过调节各个通道上的参数，如音量、音调、平衡等，最终将这些音频信号混合成一个平衡且适合输出的信号。
混频器的工作原理可以简单概括为信号输入、混合处理和信号输出三个主要阶段。
当多个音频信号输入混频器时，它们会被分配到不同的通道上。
每个通道都有自己的音量控制，可以独立调整信号的强弱。
除了音量控制外，混频器还提供了其他参数，例如音调控制，可用于调整音频信号的音调，使其更符合音乐或音效的需要。
此外，平衡控制也是混频器中常见的参数，它可用于调整左右声道的平衡，以达到音频效果的均衡输出。
混频器通常也会提供一些特殊效果和处理功能，用于改变音频信号的特性。
例如，混频器可能具备强调低音或高音的均衡器，以增强音频的音色。
还有一些混频器提供内置的延迟、混响和合唱效果，用于营造特殊的音频氛围。
这些特殊效果可以通过混频器的控制面板或软件界面进行调整和设置，使得音频制作的过程更加灵活和自由。
在音乐制作和现场演出中，混频器起到了不可或缺的作用。
无论是录制一首歌曲，还是调整音响系统的音质，混频器都承担了关键的角色。
在录音棚里，混频器通过将不同的音频源进行组合和调节，实现了多轨录音的平衡和融合。
而在现场演出中，混频器则负责接收并处理各种乐器、麦克风等音频信号，将它们混合为一个适合大型音响系统输出的信号。
尽管混频器的功能强大，但对于非专业人士来说，混频器的操作可能会显得有些复杂。
因此，对于初次接触混频器的用户，理解混频器的基本原理和操作方法是非常重要的。
通过对混频器的学习和熟悉，人们可以更好地掌握音频处理技术，并有效地应用于音乐创作、声音设计、现场演出等方面。
总结起来，混频器是一种重要的音频处理设备，用于混合、控制和处理多个音频信号。
它能够将来自不同声源的音频信号进行混合，并通过调整参数和应用特效，使得混合后的音频信号达到理想的效果。
混频器原理
混频器原理作者：本站来源： 发布时间：2008-8-13 18:16:39 减小字体增大字体混频器原理工作频率混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。
噪声系数混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290 K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。
Pno主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。
Pso为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。
变频损耗混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。
主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。
1dB压缩点在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。
当中频输出偏离线性1dB时的射频输入功率为混频器的1dB压缩点。
对于结构相同的混频器，1dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6dB。
动态范围动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。
其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1dB压缩点。
双音三阶交调如果有两个频率相近的微波信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰，通常用三阶交调抑制比来描述，即有用信号功率与三阶交调信号功率比值，常表示为dBc。
因中频功率随输入功率成正比，当微波输入信号减小1dB时，三阶交调信号抑制比增加2dB。
隔离度混频器隔离度是指各频率端口间的相互隔离，包括本振与射频，本振与中频，及射频与中频之间的隔离。
隔离度定义为本振或射频信号泄漏到其它端口的功率与输入功率之比，单位dB。
混频电路原理与分析
混频电路原理与分析混频电路是一种由多个电子器件构成的电路，用于将两个或多个频率不同的信号进行混合并得到一个包含原始信号频率差的输出信号。
混频电路在无线通信、雷达、无线电广播等领域都有广泛应用。
混频电路的原理可以通过以下步骤进行分析：1.混频器混频器是混频电路的核心组件，其根据原理大致分为三种：非线性混频器、自激混频器和平衡混频器。
其中，非线性混频器是最为常见的一种类型。
2.信号输入3.混频器作用混频器的主要作用是将多个输入信号进行频率变换。
在非线性混频器中，其基本原理是利用信号的非线性特性产生新的频率成分。
通过控制输入信号的幅度、相位差等参数，可以得到不同频率的混频结果。
混频器通常由二极管、三极管等器件组成。
4.中频处理混频电路中的一些信号处理电路主要用于进行中频处理。
中频处理的目的是将混频器混合后的信号调整到基带或特定频率范围内，以便后续的信号处理。
中频处理器通常由滤波器、放大器等器件组成。
5.输出经过混频和中频处理后，混频电路的输出信号包含了原始信号频率差。
输出信号可以被进一步处理和分析，从而获取所需的信息。
混频电路的分析可以从以下几个方面展开：1.混频器参数混频器的性能参数对混频电路的性能有重要影响。
常见的参数包括混频器的增益、损耗、带宽、线性度、射频和中频阻抗匹配等。
通过分析这些参数，可以评估混频电路的性能。
2.信号质量混频电路的输出信号质量是衡量其性能的重要指标。
信号质量可以通过信噪比、谐波失真、互调失真等参数来评估。
3.抑制频率混频电路中的抑制频率是指混频器能够抑制掉输入信号中不需要的频率成分。
通过分析混频电路的抑制频率特性，可以得到抑制效果，进而提高信号质量。
4.杂散分量混频器一般会引入一些非线性失真，会产生一些额外的频率成分，即杂散分量。
通过分析混频器的非线性特性，可以预测和减小这些杂散分量对系统性能的影响。
5.系统灵敏度混频电路的系统灵敏度是指其对输入信号强度的敏感性。
通过分析系统灵敏度，可以确定系统的工作范围和输入信号要求。
混频器仿真模拟
混频器仿真模拟一 混频器原理介绍混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。
本地振荡信号())(1012752cos 2003mv f l ⨯⨯=π调幅信号为 ))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ。
经过混频器之后，信号会实现线性的搬移.调幅信号经过频率的线性搬移之后，由高频区移动至中频区，再采用滤波器将中频段的信号取出，即可得到465KHZ 中频段的调幅信号。
实验电路图如下（其中调幅信号由Multisim 中信号源提供）实验结果如下(其本中第一路为调幅输入信号，第二路为本地振荡信号，第三路为混频之后的输出信号)采用Multisim 中的傅里叶分析仪对输入输出信号进行频谱分析，可以观察到信号的输入和输出时的频谱搬移变化。
频谱图如下：第一幅为输入时的频谱图（调幅信号为))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ），第二幅为进过混频后输出的频率图二 参数分析（1）静态工作点的变化对输出的影响三极管静态工作点的位置决定了信号进行非线性变化之后高次分量，合理的静态工作点会有效的排除一些不必要的干扰。
在本实验中通过改变电阻R3可以改变静态工作点。
对参数R3进行扫描分析，图形如下（2）输入的本地信号幅度对输出的影响混频器的正常工作条件除了合理的静态工作点之外，还要求本地振荡信号的幅度远远大于射频信号的幅度（一般为十倍关系），但是本地振荡信号的幅度过大也会影响到混频的效果。
如下分别列出了本地振荡信号的幅度过大和过小两种情况下的混频输出结果。
1.本地载波输入过小（为20mv）2.本地载波过大（为2v）输入信号过小时，对于混频器来说信号的强度不够，输出信号的信噪比就不够，便容易引起失真；但是输入过大，如上述第二幅波形图所示，会引起严重的失真。
二极管的瞬时工作点取决于直流偏置电压，本地载波以及输入的调幅，时变静态工作点是由于直流偏置电压，本地载波决定，当输入信号远远小于本地振荡时，晶体管便不再是一个静态工作点随本地振荡信号变化而变化的线性元件，从而导致输出失真。
混频原理介绍与分析
混频原理介绍与分析混频原理是指将两个或多个不同频率的信号进行合成，生成一个新的频率信号的过程。
混频技术在无线通信、调频广播、雷达、导航系统等领域有着广泛的应用。
本文将从基本原理、混频器的分类和工作原理、混频器的性能参数等方面进行详细的介绍和分析。
一、基本原理混频原理的基本思想是通过非线性元件将两个或多个不同频率的信号相乘，以产生新的频率分量。
通常使用的非线性元件有二极管、晶体管、场效应管等。
当两个输入信号分别为f1和f2时，通过非线性元件，可以产生频率为f1、f2以及(f1±f2)的频率成分。
其数学表达式为：f3=，2f1±f2，或f4=，2f2±f1二、混频器的分类和工作原理混频器按照混频信号的处理方式可以分为平衡混频器和非平衡混频器两类。
平衡混频器采用平衡型电路，输入信号在非线性元件之前需要进行平衡混频，主要通过互补的非线性元件实现。
平衡混频器可以有效抑制杂散分量的出现，提高混频器的线性度和动态范围。
其中，二极管混频器（均衡）是应用最广泛的，其工作原理是将两个信号分别通过两个二极管，然后再将两个二极管的输出信号相加，最后通过滤波器滤除幅度较小的不需要的频率分量。
非平衡混频器主要有单边带混频器、振荡混频器和自脉冲混频器。
单边带混频器通过抑制一个较强的本地振荡信号来实现混频，它可以实现频率的选择性混频。
振荡混频器以混频信号为输入，在非线性元件中产生新的频率成分。
自脉冲混频器是一种特殊的非平衡混频器，通过将本地振荡信号送入非线性元件，产生自脉冲信号，然后通过滤波器来获得所需频率。
三、混频器的性能参数混频器的性能参数主要包括转换增益、本地振荡抑制比、本地振荡频率抑制比和反射损耗等。
转换增益是指输入信号到输出信号间的增益，通常以分贝（dB）为单位。
转换增益越大，表示混频器性能越好。
本地振荡抑制比是指混频器对本地振荡信号的抑制能力。
本地振荡抑制比越大，表示混频器对本地振荡信号的抑制能力越强。
混频器增益计算公式
混频器增益计算公式在无线通信系统中，混频器是一个非常重要的组件，它可以将不同频率的信号混合在一起，从而实现频率转换和信号处理的功能。
混频器的增益是一个非常重要的参数，它直接影响着系统的性能和稳定性。
因此，了解混频器增益的计算公式对于设计和优化无线通信系统非常重要。
混频器的增益可以通过以下公式来计算：G = 20 log10(√(Pout/Pin))。
其中，G表示混频器的增益，Pout表示混频器的输出功率，Pin表示混频器的输入功率。
这个公式是一个常用的计算混频器增益的方法，下面我们将详细解释这个公式的各个部分。
首先，公式中的20 log10表示对数函数，它可以将输入功率和输出功率的比值转换成分贝（dB）单位。
分贝是一个用来表示功率比值的单位，它可以帮助我们更直观地了解信号的强弱程度。
通过对数函数的计算，我们可以将输入功率和输出功率的比值转换成分贝单位，从而更容易理解混频器的增益情况。
其次，公式中的√(Pout/Pin)表示输出功率和输入功率的比值的平方根。
这个比值可以帮助我们了解混频器对信号的放大程度。
如果输出功率大于输入功率，那么混频器的增益就是正的；如果输出功率小于输入功率，那么混频器的增益就是负的。
通过这个比值的计算，我们可以直观地了解混频器对信号的放大情况。
综合以上两点，我们可以得出混频器的增益计算公式。
通过这个公式，我们可以直观地了解混频器对信号的放大情况，从而更好地设计和优化无线通信系统。
在实际应用中，混频器的增益是一个非常重要的参数，它直接影响着系统的性能和稳定性。
通过混频器增益的计算公式，我们可以更好地了解混频器的工作情况，从而更好地设计和优化无线通信系统。
因此，混频器增益的计算公式是无线通信领域中一个非常重要的知识点，希望本文对大家有所帮助。
matlab计算混频杂散
matlab计算混频杂散
混频杂散是指在混频过程中产生的非线性失真和杂散信号。
在MATLAB中，可以通过以下步骤计算混频杂散：
1. 确定混频系统的输入信号和混频器的参数。
例如，输入信号
可以是一个正弦波，混频器可以有特定的增益和非线性特性。
2. 使用MATLAB的信号生成函数创建输入信号。
例如，可以使
用`sin`函数生成一个正弦波信号。
3. 定义混频器的参数。
这包括混频器的增益和非线性特性。
可
以使用MATLAB的变量来表示这些参数。
4. 将输入信号输入混频器，并通过非线性函数进行混频。
可以
使用MATLAB的运算符和函数来实现这一步骤。
5. 将混频后的信号与输入信号进行比较，以获得混频杂散信号。
可以使用MATLAB的运算符和函数来计算差异。
6. 分析混频杂散信号的频谱特性。
可以使用MATLAB的频谱分
析函数来计算和绘制混频杂散信号的频谱。
7. 根据需要，可以进一步优化混频系统的参数，以减小混频杂散的影响。
可以使用MATLAB的优化工具箱来实现这一步骤。
需要注意的是，以上步骤只是一般的计算混频杂散的方法，具体的实现可能会因混频系统的复杂性而有所不同。
在实际应用中，还需要考虑其他因素，如噪声、滤波等。
高频电子电路4.4混频器原理及电路课件
新材料与新工艺
随着新材料和工艺的发展，未来混频器将采用更先进的材料和工艺， 以提高性能和降低成本。
智能化与自动化
未来混频器将向智能化和自动化方向发展，能够自适应地完成信号 处理任务，提高系统的自动化水平。
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BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
频率特性
01
02
03
频率范围
混频器能够处理的信号频 率范围，通常由电路元件 的物理特性决定。
频率响应
混频器对不同频率信号的 处理能力，通常用增益和 相位响应来表示。
频率稳定性
混频器在长时间内保持其 性能参数不变的能力，特 别是在温度和环境变化时。
按电路形式
可以分为单端式和平衡式混频器。单端式混频器只有一个信号输入端，而平衡式 混频器则有两个信号输入端，可以减小本振信号的泄露和干扰。
混频器的基本原理
工作过程
输入信号和本振信号分别加在混频器的非线性元件上，通过非线性效应产生新 的频率分量，经过滤波器选频后得到所需的输出信号。
主要参数
混频器的性能主要取决于其工作频率、噪声系数、动态范围、失真系数等参数。
场效应管混频器
场效应管混频器由两个场效应管组成，一个作为输入管， 一个作为输出管。输入信号通过输入管进入，经过混频器 内部电路的调制，产生一个输出信号。输出信号的频率与 输入信号的频率不同，实现了混频功能。
场效应管混频器的优点是线性范围宽、噪声低、动态范围 大。缺点是电路复杂、调试困难，适用于高频信号的处理 。
ERA
定义与作用
定义
混频器是一种将两个不同频率的信号 进行混合，产生第三个频率信号的电 子器件。
三极管混频器
晶体三枀管混频器的等效原理图
• 如下
us
C
L
uI
uL
Cb Cc Vcc
Vbb
•
该电路由LC正弦波振荡器﹑高频信号源 ﹑三枀管混频器以及选频放大电路组成。 LC正弦波振荡器产生的10MHz正弦波不高 频信号源所产生的16.455MHz正弦波通过 三枀管迚行混频后产生双边带调幅信号， 然后通过选频放大器选出有用的频率分量， 即频率6.455MHz的信号，对其迚行放大输 出，最终输出6.455MHz的正弦波信号。
三极管混频器
组员：
混频器的应用
• 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中， 输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程 中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。 特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收 机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电 视接收机将已调48．5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象 信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发 射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡 器做为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频 率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如 电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等， 都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专 业必须掌握的关键电路。
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无线局域网基础知识：混频器
工作频率混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。
噪声系数混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。
Pno主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。
Pso 为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。
变频损耗混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。
主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。
1dB压缩点在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。
当中频输出偏离线性1dB时的射频输入功率为混频器的1dB压缩点。
对于结构相同的混频器，1dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6dB。
动态范围动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。
其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1dB压缩点。
双音三阶交调如果有两个频率相近的微波信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰，通常用三阶交调抑制比来描述，即有用信号功率与三阶交调信号功率比值，常表示为dBc。
因中频功率随输入功率成正比，当微波输入信号减小1dB时，三阶交调信号抑制比增加2dB。
隔离度混频器隔离度是指各频率端口间的相互隔离，包括本振与射频，本振与中频，及射频与中频之间的隔离。
隔离度定义为本振或射频信号泄漏到其它端口的功率与输入功率之比，单位dB。
本振功率混频器的本振功率是指最佳工作状态时所需的本振功率。
原则上本振功率愈大，动态范围增大，线性度改善（1dB压缩点上升，三阶交调系数改善）。
通信领域里的混频器介绍
七. 混频混频的基本概念和实现模式双差分对混频电路二极管双平衡混频电路二极管双平衡混频电路三极管混频电路组合频率干扰和非线性失真(一)、混频的基本概念和实现模式１、概念∙混频是将中心频率为f c(载频)的已调信号υs，不失真地变换为中心频率为f I的已调信号υI的频率变换过程。
通常将υI称为中频信号，f I称为中频频率。
(简称中频)图中，υL=V Lm cosωL t是本地振荡电压，ωL=2πf L为本振角频率。
（按此仿真）通常取f I=f L-f c∙混频实质：就频谱搬移观点而言，混频的作用就是将输入已调信号频谱不失真的从f c搬移到f I的位置上。
因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器来实现。
2、实现模型∙实现模型∙输入信号频谱(调制信号为F min～F max时)∙混频器输出电流频谱设输入调幅波本振信号调制信号为υΩ(t),a(t)∝υΩ(t), 当f L>f c时乘法器输出电流i为:i经LC中频带通滤波器后输出，一般取差频ωI=ωL-ωC；若取和频ωI=ωL+ωC。
通常的混频电路有：模拟乘法器混频电路，二极管双平衡混频电路，双差分对混频电路，三极管混频电路。
前三者都是用相乘器电路来实现；后者则用非线性器件来实现。
(二)、双差分对混频电路υs=V sm[1+a(t)]cosωc t（设为已调幅信号）υL=V Lm cosωL t(为本振信号)用乘法器的分析可得当V sm、V Lm<26mV时经LC中频带通滤波器（中心频率谐振在ωI，BW3dB应满足要求）负载电阻R C则其中实现了混频若a(t)=M a cos t即υs=V sm(1+M a cosΩt)cosωc t时的混频（按此仿真）(三)、二极管双平衡混频电路(二极管环形组件应用)1、电路与原理◆二极管双平衡混频器是由两个二极管单平衡混频器组成的。
◆若υs=V sm cosωc t为输入信号压；υL=V Lm cosωL t为本振电压；◆LC中频带通滤波，中心频率谐振在ωI，输出负载电阻为R L。
混频器
混频器一.混频器的工作原理混频器在发射机和接收机系统中主要负责频率的搬移功能，在频域上起加法器或减法器的作用，频域上的加减法通过时域上的乘积获得。
混频器通常可以表示为如图１所示的三端口系统，应至少包含三个信号：两个输入信号和一个输出信号。
根据图1可以表示混频器最常见的数学模型：式中表征输入信号的振幅，表征本振信号的振幅。
图1.混频器原理框图对于混频器而言，混频器的输入信号分别定义为射频信号RF(Radio Frequency)，频率记为，和本振信号LO(Local Oscillator)，频率记为。
混频器的输出信号定义为中频信号IF(Intermediate Frequency)，频率记为。
根据混频器的应用领域不同，中频输出选择的频率分量也不同。
当时，混频器称为下变频器，输出低中频信号，多用于接收机系统；当时，混频器称为上变频器，输出高中频信号，多用于发射机系统。
常用的混频器实现方法主要有三种：第一种是用现有的非线性器件或电路，比如利用二极管电压电流的指数关系实现的二极管微波混频器；第二种是采用开关调制技术实现信号在频域上的加减运算，进而实现频率变换的功能，比如基于吉尔伯特单元的混频器；第三种是利用已有的电子元件实现混频电路的乘法模块。
二.混频器性能指标（一）转换增益转换增益(或者转换损耗)，其定义是需要的IF输出与RF输入的比值。
混频器的电压转换增益可表示为:混频器的功率转换增益可表示为：其中和分别为中频输出电压和射频输入电压的有效值．是负载电阻，是源电阻。
当输入电阻和负载电阻相等时，两种增益的dB形式相等。
（二）噪声系数一般而言，在分析系统噪声性能时，系统内的各模块视为黑盒子．即无需知道模块内部具体电路的噪声如何，而是用一个统一的系统参数对各模块噪声进行描述。
因此在分析混频器噪声性能时，将其看成是一个线性二端口网络。
噪声系数被用来衡量信号经过混频器后信噪比的恶化程度，即混频器本身引入的噪声的大小。
关于混频器参数的研究
关于混频器参数的研究摘要：混频器技术指标的好坏直接影响整体设备的性能与质量，因此必须立足实际，客观分析混频器的设计工艺，从实际角度出发研究其中的参数，这样才能提升混频器的性能与兼容性，进而促进整体硬件的正常运转。
基于此背景，笔者对混频器设计中的一些参数进行了研究，希望能为相关工作人员提供理论借鉴。
关键词：混频器；参数一、混频器简述最初的接收机是直放式接收机，其中乘法器后接多级放大器，每接收一个不同频率的信号需要做多处调节。
随着通信频率种类的增加，这种接收机的操作变得麻烦，于是出现了混频器。
混频器是将接收到的不同频率的信号通过乘法器变为一个统一的中频信号，这样使用时便不需多处调节。
但是混频器会带来干扰问题，许多频率点不能设电台，所以目前在发展中的是零中频接收机。
混频电路包括三个层次，分别是本机振荡器、非线性器件和带通滤波器。
cosαcosβ=[cos（α+β）+cos（α-β）]/2（1-1）1-1式用于混频器产生混频信号的计算，混频器会将天线上接收到的射频信号与本振产生的信号通过乘法器相乘，也就是说当混频的频率等于信号的中频频率时，这个信号可以被放大，然后进行解调，被解调的波段会被检测出来。
目前混频器的应用十分广泛，其中一些参数应十分注意，比如噪声系数、变频损耗、动态范围、隔离度等参数都会直接影响接收机的工作性能。
本文从实际情况出发，结合笔者的学习经验，着重分析了混频器的参数。
二、混频器中的参数混频器设计中的参数非常多，均需要小心谨慎对待，本文选取三个最具代表性的参数进行分析，分别是噪声系数、混频器的动态范围与混频器的隔离度。
（一）噪声系数通常为了维护混频器的制作工艺，多半会选择噪声系数小、变频损耗小的混频器，首先噪声系数是检验混频器是否合格的重要参数，它的数值范围将直接决定接收机内部噪声对灵敏度的影响。
一般设计师会先根据具体的操作计算出最合理的参数（1-2）1-2式是混频器计算设计的常用公式，为了降低噪声系数，公式中F0的值必须小，而接收?C多级电路总噪声系数主要由第一级高频放大器决定，也就是说要保证公式中FR与kpaR的数值处于合理范围内，对他们数值的计算就是对放大器总量的要求。
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理解无线数据资料规范—第1部分摘要：这篇学习材料介绍并定义了在混频器、放大器和振荡器的数据资料中用到的RF术语。
文中介绍的术语包括增益、变频增益、相位噪声、三阶截点、P1dB、插入损耗、输出功率、VCO频率牵引、频率漂移、建立时间、调谐增益和调谐范围，文中还给出了图形和图片以阐明关键的概念。
这篇学习材料解释了一些在无线IC数据资料中出现的通用规范。
这些规范都是与放大器、混频器和振荡器有关的。
放大器和混频器的规范是基本相同的，只有很少的例外。
压控振荡器(VCO)有一套单独的规范。
点击这里，了解射频收发器设计的无线器件图1. 放大器、混频器和VCO组成了一个简单的无线接收机放大器和混频器的通用规范增益是无线组成部件(例如放大器或混频器)中电压或功率的增加。
在数据资料中增益的规范几乎都是以dB为单位给出的。
这三个术语：增益、电压增益和功率增益通常是可以互换的。
因为当输入和输出阻抗相同时以dB为单位的电压增益和功率增益的数值是相同的。
例如，20dB增益等于10V/V的电压增益，10V/V的电压增益又等于100W/W的功率增益，这也是20dB。
电压增益和功率增益以线性尺度衡量是不同的，但是以dB为单位是相同的，因此这些术语可以互换而不会造成混乱。
变频增益是混频器或频率变换器件的规范。
它被称作变频增益是因为输入和输出的频率是不同的。
输入信号被混频变换到更低或更高的频率。
插入损耗或衰减也是一个增益的规范，只是输出值比输入值有所降低。
也就是说，输出信号的幅度小于输入信号。
输出功率是可得到的驱动一个一般为50Ω的负载的RF功率总量。
通常以dBm表示。
dBm 是以dB表示的毫瓦的数量。
例如，250mW等于10 × log10(250) = +24dBm。
这里有几个以dBm表示功率的例子，假设阻抗为50Ω：+30dBm = 1W = 7.1V RMS0dBm = 1mW = 0.225V RMS-100dBm = 0.1pW = 2.25µV RMS1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
压缩点越高意味着输出功率越高。
P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点。
参见图2，增益随输入功率变化的曲线。
注意当输入功率升高时增益是如何下降的。
这是因为在其最大输出功率时器件达到饱和，于是功率不能继续上升。
1dB压缩点可以在输入或输出定义。
例如，如果输出P1dB规范是+20dBm，则这个元件的输出功率约为+20dBm。
减小输出功率使之低于P1dB 将减小失真。
图2. 元件(放大器或混频器)增益随输入功率变化的曲线。
由于输出达到饱和，增益在输出功率较高时将会下降。
三阶截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的参数。
IP3越高表示线性度越好和更少的失真。
IP3通常用两个输入音频测试。
图3所示为双音频IP3测试在频域的情况。
放大器的输入是两个正弦波(基波)，本例中一个在900MHz，另一个在901MHz。
放大器的输出是两个欲得到的有用信号。
因为放大器不是理想线性的，它还产生了两个三阶互调(IM3)产物。
IM3通常以dBm给出。
这里显示的IM3失真产物在频率上距离有用信号非常近，因此不能用滤波器轻易地去除它们。
为了减少三阶失真产物，必须提高IP3规范。
三阶互调产物是由放大器或混频器的非线性特性造成的对两个不同频频输入相互混频(或调制)的结果。
这两个IM3产物是：f IM3_1 = 2 × f1 - f2, 即：900 × 2 - 901 = 899MHzf IM3_2 = 2 × f2 - f1, 即：901 × 2 - 900 = 902MHz图3. 双音频IP3测试(左)。
两个输入音频(右)。
输出包含两个被放大的音频、IM3产物和谐波失真。
从数学的角度看，IP3是在基波和三阶失真输出曲线交点的理论输入功率(见图4)。
A线是基波(有用的)信号输出功率随输入功率变化的曲线，B线是三阶失真输出功率随输入功率变化的曲线。
B线的斜率是A线斜率的3倍(以dB为单位)，理论上会与A相交。
这个交点就是三阶截取点。
在这一点时假设的输入功率就是输入IP3，输出功率就是输出IP3。
图4. IP3的定义。
A线和B线的交点就是假设的IP3。
谐波失真是另一个表示失真的规范。
它定义了在基频的整数倍频率产生的失真产物(图3)。
例如，二次谐波失真-60dBc的意思是在二倍基波频率的失真输出幅度比基波低60dB。
dBc 是低于基波的dB数(dBc的传统意义是低于载波的dB数)。
谐波失真规范在如有线电视这类宽带应用中是十分重要的，但是在手机这类窄带应用中的重要性并不大，因为失真产物之间的频率差别比较大从而可以被容易地滤除。
噪声因数是由放大器和混频器产生的噪声的性能参数。
它将元件产生的噪声与室温下50Ω电阻的热噪声相比较。
例如，噪声因数为2意味着放大器产生的噪声和50Ω的电阻产生的噪声相同。
从数学角度看，噪声因数= (P A + P50Ω)/P50Ω= 1 + P A/P50Ω其中P A是放大器或混频器产生的噪声功率，P50Ω是50Ω电阻产生的热噪声功率。
噪声系数经常在无线数据资料中给出。
它是以dB表示的噪声因数。
也就是说，噪声系数等于10 × log10(噪声因数)。
典型的低噪声放大器(LNA)具有1dB的噪声系数，这意味着由放大器产生的噪声约为50Ω电阻产生噪声的26%。
在典型的接收机中，接收到的信号在-100dBm (2µV)的数量级，而在1MHz带宽内50Ω电阻产生的热噪声约为-114dBm。
可以看出信噪比(SNR)非常低。
放大器中的噪声会进一步降低SNR。
因此，RF接收机前端的噪声系数必须维持最小。
回波损耗是表示信号反射性能的参数。
回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。
例如，如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来，回波损耗就是10dB。
从数学角度看，回波损耗为-10 × log [(反射功率)/(入射功率)]。
回波损耗通常在输入和输出都进行规定。
通常要求反射功率尽可能小，这样就有更多的功率传送到负载。
典型情况下设计者的目标是至少10dB的回波损耗。
有时为了获得更好的噪声系数、IP3或者系统的增益就不能满足这个“凭经验得出的”10dB回波损耗的要求。
振荡器(VCO)规范相位噪声是表示振荡器频谱纯度的性能参数。
理想情况下，振荡器的输出是单一频率的，可以用一根单独的直线表示。
实际中，振荡器存在噪声从而使输出频谱并非是单独的直线，而是带有“裙状”的围绕在载波(基波)频率周围的噪声频谱。
这些噪声称为相位噪声。
相位噪声通常定义为在距离载波频率偏移某一频率处的1Hz带宽内噪声功率与载波功率之比。
例如，在100kHz偏移处-100dBc/Hz的相位噪声规范意味着在距离载波100kHz的地方1Hz 带宽内的噪声功率比载波功率低100dB (图5)。
图5. 振荡器的输出频谱。
裙状频谱是振荡器的相位噪声引起的。
由于会产生互相混频现象，低相位噪声对无线接收机是重要的。
如图6所示，具有噪声的本地振荡器(LO)对接收的有用信号进行混频并转换为IF。
如果存在一个干扰信号(来自另一个发射机)，它也同LO进行混频并被下变频到IF频率范围内。
因为干扰比有用信号强的多，相位噪声的“尾部”将涌进IF信道内。
这一噪声降低了信噪比并恶化了接收机的性能。
低相位噪声LO对这种具有强干扰的接收机是重要的。
图6. 有用信号和干扰信号都被下变频至IF。
由于振荡器的相位噪声，被下变频的干扰的尾部噪声覆盖在有用信号信道上并且不能容易地滤除。
调谐范围是VCO覆盖的频率范围。
例如，VCO的额定频率为900MHz，但是它可以通过改变其调谐输入电压而调谐到从850MHz到950MHz的范围内。
此时的调谐范围是100MHz。
通常需要宽的调谐范围以覆盖在规定的供电电压和温度范围内的工作频率范围。
调谐增益或VCO增益是当调谐输入电压改变时VCO敏感程度的度量。
例如，调谐增益为50MHz/V的意思是当调谐电压改变1V时将有50MHz的频率变化。
通常需要低的调谐增益，因为此时被松耦合到振荡器槽路的变容二极管将使振荡器具有更低的相位噪声。
频率牵引（Frequency Pulling）是VCO在负载条件变化时产生的频率变化，器件的频率牵引指标决定了系统是否需要增加额外的VCO缓冲器。
频率推移（Supply Pushing）是电源电压变化时造成的VCO频率的变化。
电源电压的变化会影响VCO有源器件结电压的变化，从而影响谐振槽路使振荡频率发生变化。
频率推移指标决定了对电源电压的稳定度要求和电源的滤波要求。
频率漂移(Frequency Dritfting)是VCO输出频率的总体偏差，漂移包括上述所有造成频偏的来源，以及温度和器件本身的老化。
建立时间(Setting Time)是VCO输出达到其最终频率所需要的时间，建立时间测量的是从调谐电压变化到输出达到指定的最终频率的百分比所需要的时间(图7)。
较小的建立时间可以减少频率变化时的等待时间，适合需要快速切换通道的应用以及跳频设备。
图7. 建立到一个更高频率时的VCO输出。