混频器
第六章----混频器PPT课件
听到的声音：哨叫——干扰哨声
干扰的原因：组合频率干扰
qfs pfL = fI
pfL qfs = fI
pfL + qfs ：恒大于fL
pfL qfs ：无意义 -
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3. 抑制方法：
组合频率分量电流振幅随 (p + q) 的增加而迅速减小，因 而，只有对应于 p 和 q 为较小值的输入有用信号才会产生明 显的干扰哨声，将产生最强干扰哨声的信号频率移到接收频 段之外，就可大大减小干扰哨声的有害影响。
变频器：
混频器：
优点：电路简单，节省元 件。
缺点：本振信号频率易受 输入信号频率的牵引，电 路工作状态无法使振荡和 混频都处于最佳情况，一 般工作频率不高。
-
优点：由于本振和混频由 不同器件完成，从而便于 同时使振荡和混频都处于 最佳状态，且本振信号频 率不易受牵引。
缺点：元件多，电路较复 杂。
5
为什么要变频？
此电路除用作混频器外，还可以用作相位检波器、电调衰减 器、调制器等。
8
5
9
6
3
1
4
2
(a)
(b)
封装环形混频器- 的外形与电路
21
6.5 混频干扰
混频必须采用非线性器件，在产生所需频率 之外，还有大量的不需要的组合频率分量，一 旦这些组合频率分量的频率接近于中频有用信 号，就会通过中频放大器，经解调后，在输出 级产生串音、哨叫和各种干扰。
优点： 1、动态范围较大
2、组合频率干扰少
3、噪声较小
4、不存在本地辐射
5、电路结构简单
缺点： 无变频增益 -
16
6.4 二极管混频器
一、二极管平衡混频器
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
混频器的作用和混频器原理分别是什么
混频器的作用和混频器原理分别是什么?当然也可以直接放大后就进行检波,这就是所谓的直接放大式接收机,这样的接收机,不适合作成多波段,灵敏度也不能做的很高.经过混频变成固定的中频后,可以对中频进行较高增益的放大,因为中频是固定的,所以中频放大器是稳定的,在检波前可以得到足够的放大,使接收机的灵敏度得到了很大的提高.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=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。
混频器电路工作原理
混频器电路工作原理
混频器电路是一种用于频率变换的电路，其工作原理主要是利用非线性电阻元件的特性，将两个不同频率的信号混合在一起，输出得到两个输入信号的和频信号和差频信号。
在混频器电路中，常用的非线性元件有二极管、晶体管等。
以二极管混频器为例来说明其工作原理：
1. 工作偏置：对二极管进行偏置使其在正向截止区工作，即保持二极管处于反向偏置状态。
2. 输入信号：将两个不同频率的输入信号分别输入到二极管的两个端口，其中一个信号为射频信号(RF)，另一个信号为本振信号(LO)。
3. 非线性特性：二极管在正向截止区具有非线性特性，当输入射频信号和本振信号通过二极管时，非线性特性会导致二极管产生交叉调制效应。
交叉调制过程实际上是两个频率信号相乘的过程。
4. 输出信号：经过交叉调制后，二极管产生了和频信号
(RF+LO)和差频信号(RF-LO)。
通常情况下只取其中一个也可
以称之为产品信号。
5. 滤波：由于混频器产生了很多杂散频率，需要通过滤波器对输出信号进行滤波，保留所需的和频信号或差频信号。
总结起来，混频器电路的工作原理主要包括非线性调制、交叉调制和滤波等过程。
通过将不同频率的输入信号经过非线性元件相乘，得到和频信号和差频信号，进而实现频率变换的功能。
混频与鉴频器的设计
混频与鉴频器的设计混频器和鉴频器是无线通信系统中非常重要的组件，它们分别用于信号的混频和鉴频。
混频器的主要作用是将高频信号和低频信号相乘，从而将高频信号转换成中频或基带信号，以便进行信号处理。
而鉴频器则用于将调制信号解调为原始信号。
混频器的设计通常需要考虑以下几个方面：1.混频器的工作频率范围：混频器的工作频率范围决定了它在不同应用中的适用性。
设计中需要选择合适的转换技术和电路拓扑，以确保混频器在所需的频率范围内具有良好的性能。
2.混频器的转换损耗：混频器在信号转换过程中会引入一定的转换损耗，也就是信号的功率损失。
设计中需要通过合适的电路参数和材料选择来降低转换损耗，并提高混频器的效率。
3.混频器的非线性特性：混频器在工作时会引入非线性失真，例如互调失真和交调失真。
这些失真会导致频谱扩展和杂散分量增加，对无线通信系统的性能造成影响。
因此，设计时需要选择合适的电路结构和优化电路参数，以减少非线性失真。
4.混频器的隔离度和带外抑制：混频器在混频过程中会引入一些杂散分量，它们可能会干扰其他无线设备或频段的信号。
设计中需要通过增强隔离度和带外抑制能力，以降低对其他信号的干扰。
鉴频器的设计也需要考虑类似的因素，同时还需要关注以下几点：1.鉴频器的解调效率：鉴频器的解调效率决定了解调后的信号质量。
设计中需要选择合适的解调方法和电路参数，以提高鉴频器的解调效率。
2.鉴频器的带宽和选择性：鉴频器通常需要适应不同带宽的信号，例如窄带和宽带信号。
设计时需要选择合适的电路结构和调整电路参数，以实现所需的带宽和选择性。
3.防止锁定和抗混叠：鉴频器设计需要考虑避免频率偏移和频率混叠的问题。
通过合适的信号处理技术和滤波器设计，可以提高鉴频器的抗干扰能力。
4.鉴频器的抗噪声性能：鉴频器中通常存在一定的噪声，例如热噪声和杂散噪声。
设计时需要选择合适的放大器和滤波器来提高鉴频器的抗噪声性能。
总体而言，混频器和鉴频器的设计需要综合考虑频率范围、转换损耗、非线性特性、隔离度、带宽、选择性、解调效率、抗锁定和抗噪声性能等因素。
混频器的使用注意事项
混频器的使用注意事项1. 混频器的概述混频器是一种用于将多个音频信号混合在一起的设备。
它可以将多个音频源的声音合并成一个混音输出，常用于音乐制作、录音室和现场演出等场合。
混频器具有多个通道和各种控制参数，可以对音频信号进行调节和处理，以达到理想的音质效果。
2. 使用混频器的基本步骤使用混频器需要按照以下基本步骤进行操作：2.1 连接音频设备首先，将需要混合的音频设备（如麦克风、乐器、音源等）连接到混频器的输入通道上。
通常，混频器的输入通道会有不同类型的插孔，如XLR、TRS或RCA等，需要根据设备的接口选择合适的线缆进行连接。
2.2 设置音频信号级别在连接完音频设备之后，需要调整每个输入通道的音频信号级别。
混频器通常会有一个增益控制旋钮，用于调节输入信号的音量。
确保每个通道的音量适中，不要过高或过低，以避免失真或信噪比不佳的问题。
2.3 调整音频参数混频器还提供了许多其他的音频参数调节，如音调、平衡、音频效果等。
根据需要，可以对每个通道进行相应的调整，以达到理想的音质效果。
同时，还可以通过混频器的总线控制，将不同的通道进行组合和分配，实现多轨音频的混合。
2.4 监听和调试在调整完各个参数之后，需要通过耳机或音箱等设备来监听混频器的输出信号。
通过实时的监听和调试，可以及时发现和解决音频问题，确保混音效果符合预期。
2.5 录制或演出当混频器的设置和调试完成后，可以进行录制或演出等实际操作。
根据需要，可以将混频器的输出信号连接到录音设备或音响系统中，实现音频的录制和放音。
3. 混频器使用注意事项在使用混频器时，需要注意以下事项，以确保操作安全和音质效果的良好：3.1 电源和接地混频器是一种电子设备，需要接通电源才能正常使用。
在使用前，务必检查电源线是否连接牢固，并确保接地良好，以防止电流漏电和静电干扰等问题。
3.2 信号线和插孔在连接音频设备时，要使用质量可靠的信号线和插孔，避免接触不良、松动或损坏等情况。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告
通过晶体管混频器的实验，掌握混频器的原理和使用方法，了解混频器在通信领域的应用。
实验原理：
混频器是一种非线性器件，利用其非线性特性将两路信号进行混合，产生出频率的和与差信号。
晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。
晶体管混频器主要由一个局部振荡器、一个射频输入端和一个中频输出端组成。
当局部振荡器输出的频率与射频信号的频率相等时，混频器产生出一个中频信号。
该中频信号的频率为局部振荡器频率与射频信号频率的差值。
如果局部振荡器频率高于射频信号频率，则中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。
实验步骤：
1. 搭建晶体管混频器电路，将局部振荡器和射频输入端连接到同一个天线上。
2. 调整局部振荡器频率，使其与射频信号频率相等。
3. 连接中频输出端到示波器上，观察输出波形。
4. 改变局部振荡器频率，观察中频信号的变化。
5. 将输入信号改为正弦波或方波信号，观察输出信号的差异。
实验结果：
实验中，我们成功搭建了晶体管混频器电路，并通过调整局部振荡器频率，产生了中频信号。
在观察中频信号时，我们发现其频率为
局部振荡器频率与射频信号频率的差值。
我们还发现，当局部振荡器频率高于射频信号频率时，中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。
在改变输入信号为正弦波或方波信号时，我们观察到输出信号的波形有所不同，但仍能产生中频信号。
实验结论：
晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。
通过实验，我们了解到了晶体管混频器的原理和使用方法，并掌握了其在通信领域中的应用。
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。
混频器频谱
混频器频谱
一个混频器的频谱通常由以下几个部分组成：
1. 输入信号频谱：输入到混频器中的信号的频谱。
这取决于输入信号的频率和幅度，可以是连续的频谱或离散的频谱。
2. LO频谱：LO（Local oscillator）信号的频谱。
LO信号是用
来与输入信号混合的本地振荡信号，它的频率通常要比输入信号的频率高一些，以产生差频信号。
LO频谱通常是一个窄带
的高斯分布。
3. 混频后的信号频谱：混频器将输入信号与LO信号相乘，得
到输出信号。
输出信号的频谱是输入信号和LO信号频谱的乘积，通常是两个频谱的卷积。
输出信号通常包含了原始信号的频率、LO信号的频率以及它们之间的和差频率。
4. 混频器杂散频谱：混频器在将输入信号与LO信号相乘时，
还会产生一些杂散信号（也被称为混频器非线性失真）。
这些杂散信号在频谱中通常以离散的点或连续的条带形式呈现。
混频器频谱的形状和特征受到多个因素的影响，包括输入信号和LO信号的频率、幅度和相位关系，混频器的非线性特性等。
对于不同类型的混频器（如倍频混频器、加法混频器、乘法混频器等），它们的频谱特征也会有所不同。
混频器 中频 本振 互换
混频器中频本振互换
混频器是一种三端口器件，其输入端口为射频信号和本振信号，输出端口为中频信号。
中频信号是指经过混频器变频后产生的中间频率信号，通常在几百千赫兹到几兆赫兹之间。
本振信号则是由本地振荡器产生的信号，用于与射频信号进行混频操作。
在混频器中，中频信号和本振信号之间可以进行互换。
具体来说，如果将中频信号作为输入信号，本振信号作为输出信号，那么混频器就可以实现中频到本振的转换。
反之，如果将本振信号作为输入信号，中频信号作为输出信号，那么混频器就可以实现本振到中频的转换。
这种互换操作通常需要在特定的条件下进行，例如需要调整混频器的电路参数或改变其工作模式等。
需要注意的是，中频信号和本振信号的互换并不是混频器的常规操作。
在大多数情况下，混频器的主要作用是将射频信号与本振信号进行混频操作，产生中频信号，以实现信号的变频和处理。
中频信号和本振信号的互换可能需要在某些特殊情况下使用，例如在频率合成器或某些特定的通信系统中。
以上信息仅供参考，如需了解更多关于混频器、中频、本振以及它们之间互换的信息，建议咨询通信工程、电子工程或相关领域的专家，或者查阅相关的专业书籍和文献。
混频器原理
设输入已调高频信号:
uc= Uc(t)cos ωct 本振电压:uL=ULcos ωLt LC回路的谐振频率ωI= ωL-ωc， 其带宽B≥2Ω，回路谐振阻抗 为RP,，变压比为n=N2／N1， 输出中频信号电压uI为:
cos t
cos ( L
c )t
1 2
g1U c
cos
t
cos I t
ICI cos t cos I t
双极型晶体三极管混频器基本电路的交流通道 : 共射极混频电路 ：本振信号由基极串联方式注入 本振信号由射极注入
共基极混频电路：
VT +-uc +-uL
(a) VT
+-uc +-uL
注意如点果: 中频 fI fL fc ，则除 fL fc 的中频被选出外，还
有((21可))自减能身少fc选组这出合种qp其干干f它L扰扰的与的q1组外方f合I来法频干：率扰：无即关，q不pffcL能靠pqff提Lc 高ff前II 级电pfL路的qf选c 择性fI来抑制。
ωc
uo 乘法器
uL
ωL
Ωmax
带通滤波器
uI
2 Ωmax ωI=ωL-ωC
仿真2 仿真3
ωI=ωL-ωc 返回
5.5.2 混频器主要性能指标
(1)变频增益： 变频电压增益:
Au
输出中频电压振幅 输入高频电压振幅
UI Us
(2)噪声系数:
变频功率增益
:
GP
PI Pc
Pc Fn PI Pni
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。
双平衡混频器工作原理
双平衡混频器工作原理双平衡混频器是一种广泛应用于通信系统中的电子器件，它的工作原理可以通过以下方式进行描述。
让我们了解一下什么是混频器。
混频器是一种用于将两个或多个不同频率的信号进行混合的电路。
混频器的作用是将高频信号和低频信号结合起来，产生一个包含两个原始信号频率之差的输出信号。
这个输出信号可以用于频谱分析、信号调制和解调等应用中。
双平衡混频器是一种特殊类型的混频器，它采用了双平衡结构来实现高性能的混频功能。
双平衡混频器通常由四个开关管（或二极管）和一个平衡网络组成。
当输入信号进入双平衡混频器时，它会被分成两个信号路径。
一个信号路径将输入信号与一个参考信号相乘，另一个信号路径将输入信号与一个本振信号相乘。
在这两个信号路径中，开关管（或二极管）会根据控制信号的状态来打开或关闭。
当控制信号为高电平时，开关管打开，将信号传递到输出端。
当控制信号为低电平时，开关管关闭，阻断信号传输。
通过这样的开关操作，双平衡混频器可以将输入信号的频谱分成两个部分，并将其与参考信号和本振信号相乘。
这种操作可以使得输入信号的频谱与参考信号和本振信号的频谱进行混合，从而产生一个包含两个原始信号频率之差的输出信号。
双平衡混频器的另一个特点是能够抑制杂散分量。
由于采用了平衡结构，双平衡混频器可以在输出端抑制不同频率的杂散分量，从而提高混频器的性能和输出信号的质量。
双平衡混频器通过使用双平衡结构和开关管（或二极管）来实现高性能的混频功能。
它能够将输入信号的频谱与参考信号和本振信号进行混合，产生一个包含两个原始信号频率之差的输出信号。
同时，双平衡混频器还能够抑制杂散分量，提高混频器的性能和输出信号的质量。
这使得它成为通信系统中不可或缺的重要组成部分。
双平衡混频器工作原理
双平衡混频器工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：在无线通信系统中，混频器是一个至关重要的组件，它在调制解调、频率转换和信号处理等方面发挥着重要作用。
双平衡混频器作为一种广泛应用的混频器类型，具有高性能、抑制杂散频率等优点，在无线通信系统中得到了广泛应用。
本文将介绍双平衡混频器的工作原理及其应用。
一、双平衡混频器的概述双平衡混频器是一种基于平衡电路设计的混频器，它利用平衡网络来抑制杂散频率和减小杂散响应，从而提高了混频器的性能。
双平衡混频器通常由两个相等的负载抗，两个相互抵消的二次谐波抑制网络和两个平衡输入端组成。
其结构简单、抑制杂散频率性能好，广泛应用于无线通信系统中的频率转换和信号处理等方面。
二、双平衡混频器的工作原理双平衡混频器的工作原理可以简单概括为将两个输入信号进行乘法混频，在输出端得到频率差信号。
具体来说，当双平衡混频器的两个输入信号为正弦波时，通过乘法混频作用，输出信号中将包含原始信号频率之差的成分。
双平衡混频器利用平衡电路的特性，使得在混频过程中杂散响应得到有效抑制，从而提高了混频器的性能表现。
三、双平衡混频器的应用1. 无线通信系统中的频率转换：在无线通信系统中，双平衡混频器被广泛应用于频率转换的过程中，实现不同频率信号之间的转换，包括发射端和接收端的信号处理。
2. 通信系统中的调制解调：双平衡混频器也可以应用于调制解调环节，将基带信号与载波信号混频得到调制信号，或将调制信号解调成基带信号，实现信号的传输与处理。
四、双平衡混频器的性能和优点1. 抗干扰能力强：双平衡混频器能够通过平衡电路的设计，有效抑制杂散频率和杂散响应，具有良好的抗干扰能力。
2. 高性能指标：由于双平衡混频器的结构和工作原理，其性能指标包括本振抑制比、二次谐波抑制等方面表现优异，能够满足无线通信系统的要求。
3. 广泛应用领域：双平衡混频器在无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等领域均有广泛应用，为信号处理和频率转换提供了重要支持。
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。
射频集成电路设计第7章 混频器
7.3 电流换向有源混频器（Current Commutated Mixer)
7.3.1 电路结构
设本振信号足够强，M1~M4可近似为理想开关，则
其中
进行傅立叶变换
对跨导器，其输出
其中
g m g m5 g m 6
，于是有
输出频谱成分
转换电压增益
对单平衡混频器，M1,M2近似为理想开关，输 出电流为
– RF-LO feedthrough：同样有自混频现象，同时强 干扰信号会影响本振的工作 5、其他性能参数 • 阻抗匹配 • 功耗 6、混频器典型指标 SSB NF： 12 dB IIP3： +5 dBm (Voltage) Gain： 10 dB LO-RF isolation ：40 dB Power Dissipation： 10 mW
提高线性度的技术
2、 AB类工作的驱动级
可提高混频器的1dB压缩点
3、分段线性近似技术
通过合理设计偏置电压VB,可使每个跨导仅在 一小段输入电压范围内提供绝大多数电流， 且系统是线性的。 缺点：增加功耗
采用分段线性近似的驱动级跨导
4、开关对共源节点谐振
减小开关引入的三阶交调积和二阶交调积
5、三阶交调积消除技术
其中
kn Cox
3、由单个MOS晶体管构成的高隔离度混频器
4、双栅晶体管混频器Leabharlann 7.2 混频器的主要性能参数
1. 转换增益/ 损耗(Conversion Gain/Loss) 同LNA相似，适当的增益有助于抑制后续电路的噪声 转换增益：混频器输出差频信号或者和频信号与输入信号 的比值。
2.噪声系数 由于仍然处在系统的前端，混频器的NF对系统噪声有较大 的影响
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。
混频器的本振频率
混频器的本振频率
混频器是一种用于频率转换的电路元件，它可以将两个不同频率的信号进行混合，输出其相加和相减的信号。
混频器的本振频率是指其内部产生混频信号的频率，通常是一定的固定值，也可以通过外部控制进行调节。
在混频器的设计中，本振频率的选择和设计对于其性能和应用具有重要意义，需要根据应用场景和需求进行选择。
常见的混频器本振频率包括几百兆赫兹到数千兆赫兹的范围，应用涵盖广泛，如通信、雷达、卫星导航等。
混频器的本振频率的选择和设计是混频器设计中的一个重要环节，需要进行充分的分析和测试，以满足应用要求。
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(2)采用二极管作非线性器件的混频器称为无源器件混频器，又称电阻性混频器。
二极管混频器的特点是，结构简单，便于集成化，工作稳定，而且性能良好。因此是目前主要的微波混颇器，但这种混频器有一定的变频损耗。依据目前的技术水平，混频器——中放组件常用在中等灵敏度的微波接收机中作低噪声前端器件。目前，在厘米、毫米波频段，它是主要的低噪声器件。由几个二极管组成的电阻性混频器，其工作频带可作得很宽，达几个甚至几十个倍频程。它在电子对抗接收机及微波仪表中均得到了广泛的应用。
隧道一极管混频，则下述两种情况均可适用：若本振功率较小时，工作在弱激励区，此时有变频增益，属于有源器件混频器，但其增益、噪声系数及最佳源阻抗均随激励功率的改变而改变，若本振功率较大时，T工作在强激励区，此时没有变频增益，属于无源器件混频器。虽然其噪声系数较弱激励区的噪声系数大一些，但源阻抗、变频损耗及噪声系数等均随本振功率的变化不大。其输出阻抗一般为10—100Ω，接近一般的传输线阻抗，较容易匹配。因此，隧道二极管多用作无源混频器件。
按电路结构形式分，可将混频器分为两大类；一类是采用一个混频管的，称为单端混频器，另一类是用两个或四个相同特性的混频管组成平衡或环形电路的，称为平衡或环形混频器。单端混频器电路结构简单，，工作的带宽较窄，往往需要较大的本振功率，且不能消除本振噪声，这种混频器目前已很少采用，其性能较差。平衡混频器叉可分为单平衡混频器及双平衡混频器两种，平衡混频器工作带宽可以从几十千赫兹到几十千兆赫兹，动态范围较大，混频失真小(信号的偶次谐波被抵消，特别是二次谐波，所以等大大地降低输出组合频率的干扰)。同时，这种混频器很容易匹配，各个端口具有较高的隔离度(每个倍频程下降为5 dB)。此外平衡混频器的一个重要优点是可以抑制本振噪声，改善混频器的噪声性能，且具有灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点，因此平衡混频器得到了广泛的应用。在选用平衡混频器时，应注意在满足需要的前题下，尽量选用本振电平低的平衡混频器，一方面是价格便宜，另外可以保证本振信号泄露很小，同时应保证本振电平比信号电平大10 dB左右。从目前广泛应用的微带电路来看，单端混频器和单平衡混频器较容易实现。单端射频混频器的微带电路是由定向耦台器，阻抗变换器、二极管以及四分之一波长开路线构成的高频滤波器组成的。
12，描述Mixer 类型，及各类Mixer特点
混频器按非线性器件的不同性质，可以分为有源器件混频器和无源器件混频器两类：
(1)采用晶体管或场效应管作为非线性器件的混频器称为有源器件混频器。பைடு நூலகம்优点是可得到4—6dB的增益，而且组合干扰小。经过理论分析与实践可以看出，场效应管混频器还有动态范围大、伏安特性曲线为平方律、交调干扰小、输入阻抗高及抗镜频干扰能力强等优点。所以场教应管混频器是一个很有前途的部件。