探究超外差雷达接收机的工作原理
外差接收机工作原理
外差接收机工作原理
嘿呀！今天咱们来聊聊外差接收机的工作原理哇！
首先呢，1. 外差接收机啊，它可是个相当神奇的东西呢！简单来说，它就是把接收到的高频信号变换成一个固定的中频信号。
哎呀呀，为啥要这么做呀？这是因为处理固定频率的中频信号比直接处理变化多端的高频信号要容易得多呀！
接下来，2. 咱们看看它具体是怎么工作的呢。
当高频信号进入接收机的时候呀，会和一个本地振荡器产生的信号混频。
哇塞！这一混频可不得了，就产生了中频信号。
这个中频信号的频率是输入高频信号和本地振荡器频率的差值呀！
然后呢，3. 产生的中频信号会经过一系列的处理，比如放大、滤波等等。
哎呀，放大是为了让信号更强，滤波呢则是把不需要的杂波给去掉呀！
再说说，4. 经过处理后的中频信号就可以进行解调啦。
解调这个步骤可重要了呢，它能把携带信息的信号从中频信号中提取出来。
最后呀，5. 提取出来的信息就可以被我们所使用啦，比如变成声音、图像等等。
总之呢，外差接收机的工作原理虽然听起来有点复杂，但是一旦搞明白了，就会发现它真的是太厉害啦！哎呀呀，是不是觉得很神奇呀？哇，希望大家都能对外差接收机的工作原理有更清楚的了解呢！。
简述超外差式接收机的工作原理
简述超外差式接收机的工作原理超外差式接收机是广播和通信中最主要的一种调频接收机。
它是通过将接收信号与一个高稳定的、本地的振荡器频率混合，产生出一个中频信号，再进行放大、解调等信号处理的过程，最终实现对信号的接收和解码。
下面我们将从信号混频、中频处理和解调等几个方面简述超外差式接收机的工作原理。
1. 信号混频
超外差式接收机接收到的高频信号，首先要与本地低频信号混频。
混频的目的是把高频信号转换为中频信号。
超外差式接收机通常使用的振荡器频率是固定的，并且是高度稳定的，因此产生的混频信号频率也是稳定的。
混频后，通过带通滤波器将频率范围内的信号通过，其它信号将被阻止。
2. 中频处理
混频后得到的中频信号通常是一个比较低的频率信号。
为了放大和解调，需要对中频信号进行放大和对中频信号进行滤波，以去除不需要的信号。
中频放大器通常使用的是高品质的放大器，以保证信号的质量。
中频滤波器通常用来防止旁路信号对解调过程的干扰。
3. 解调
在中频处理之后，接下来就是解调信号的过程了。
解调信号通常是根
据不同类型的信号，使用不同的解调方式。
例如，调幅信号一般使用
检波器进行解调，调频信号则使用反馈式调制解调出原始信号。
最后，信号经过解调处理之后，就可以被输出。
总的来说，超外差式接收机在接收信号的过程中，通过混频、中频处
理和解调等多个环节的处理，最终实现了对信号的解码和输出。
它具
有灵敏度高、动态范围宽、稳定性好等特点，因此在广播和通讯领域
被广泛应用。
超外差接收机
(2)四道色环电阻
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
3、电阻
从左右向中间读→ ← 左第一位 红：2 左第二位 黑：0 右第二位 黄：104 右第一位 金（误差）±5％ 电阻标称值：20×104Ω ± 5％ =200K Ω ± 5％
蓝 紫 灰 白 黑 金 银
色码电阻表示法
颜色 棕 红 橙 黄 绿
有效数值
调频波的表示式为
制信号
t U FM t U cos[ c t K f 0U (t )dt ]
调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信号负的 绝对值最大时，调频波最稀疏，频率最低。
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
二、超外差收音机原理
2.1 最简收音机原理
由于高放式收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的 放大，要想在整个中波频段535kHZ—1605kHZ获得一致放大 是很困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机。
电感量用mH=10 H、
-3
μH=10 H来表示电感量级单位
-6
。色环电感的电感量与色环电阻 的阻值表示方法基本相同。 电感用于收音机并联谐振回 路中，其中部分在调试中需要调 整。格 物 致 新LL·厚 德 泽 人
4.5 晶体振荡器（P23）
晶体振荡器简称晶振，晶振具 有压电效应特性，晶振的材料是石 英晶体，即SiO4，石英晶体按照不 同的切削方式就具有不同压电效应 频率，而且具有非常稳定振荡频率 -6 ，稳定度达10 以上，从而在很多 领域得到广泛应用。 电路符号：
也会发生改变。
2、电阻的分类
a. 固定电阻 b. 可变电阻（电位器）
3、电阻值大小的识别
电阻的阻值标注有两种方法，一是直接在电阻上标出数 据；二是用色环表示阻值。色环表示阻值可在任意角度识别 其阻值大小，不受电阻体积限制，使用方便，被广泛运用。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理主要涉及到两个部分：混频和解调。
首先，我们来介绍混频部分。
超外差接收机是利用非线性元件将接收到的信号与本地振荡器产生的信号进行混频，得到中频信号。
这样做的目的是将高频信号转换为中频信号，方便后续的处理。
混频过程中，非线性元件会产生多个频率的信号，其中包含了原始信号的和频分量、差频分量和本地振荡器信号。
接下来是解调部分。
混频之后，得到的中频信号需要进行解调，以提取出原始信号。
解调的过程利用了非线性元件的特性，比如二极管的整流特性。
通过将中频信号输入到非线性元件中，只保留了中频信号所对应的频率分量，而滤除了其他分量。
然后再进行滤波处理，去除其他杂散信号，最终得到原始信号。
整个超外差接收机的工作原理基于混频和解调的过程，通过将收到的高频信号转换为中频信号，再经过解调处理，最终提取出原始信号。
这种工作原理在广播和通信领域得到广泛应用，提高了信号的接收效果和质量。
超外差式接收机课件
超外差式接收机在无线通信系统中主要用于信号的接收和处理，对于提高通信 质量和系统性能具有关键作用。
课程目标
掌握超外差式接收机的基本原理
01
通过本课程的学习，使学生掌握超外差式接收机的基本原理、
组成和工作流程。
理解超外差式接收机的关键技术
02
了解和掌握超外差式接收机的关键技术，如变频、滤波、放大
短波广播
短波广播使用超外差式接收机来接收短波信号，实现远距离通信和广播。
雷达系统
气象雷达
气象雷达使用超外差式接收机来接收气象目 标的回波信号，通过分析回波信号来探测气 象条件。
军事雷达
军事雷达使用超外差式接收机来接收目标的 回波信号，实现目标探测和定位。
卫星通信系统
卫星电视
卫星电视使用超外差式接收机来接收卫星信号，将其转换为视频和音频信号以便于播放。
超外差式接收机 课件
目录
• 引言 • 超外差式接收机概述 • 超外差式接收机组成 • 超外差式接收机性能指标 • 超外差式接收机应用 • 超外差式接收机调试与维护
01
引言
课程背景
无线通信技术的快速发展
无线通信技术在现代社会中发挥着越来越重要的作用，超外差式接收机作为无 线通信的关键技术之一，其研究和应用具有重要意义。
05
超外差式接收机应用
无线通信系统
无线电广播
超外差式接收机广泛应用于无线 电广播中，将信号从发射机传输 到接收机，实现音频信号的传输 。
移动通信
在移动通信领域，超外差式接收 机用于接收手机、无线麦克风等 设备的信号，实现语音和数据的 传输。
广播接收机
调频广播
调频广播使用超外差式接收机来接收高频信号，将其转换为较低频率的信号以便于播放。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理
超外差接收机是一种基于调制解调原理的无线电接收器。
它主要由前置放大器、混频器、中频放大器和解调器等组成。
当无线电信号经过天线输入到前置放大器后，在经过调制后，得到一个低频信号，即中频。
然后中频信号经过混频器和中频放大器进行处理，最终得到一个具有较高信噪比的音频信号。
超外差接收机的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤：
1. 接收天线接收无线电信号，将它输入到前置放大器中，放大无线电信号的弱化部分，使其达到后续处理的要求。
2. 经过调制，将高频无线电信号转换为中频信号，再进行一定的滤波处理，使其获得所需的频带宽度。
3. 经过混频器和中频放大器的处理，将中频信号放大到一定的电平，以便后续的处理和解调。
4. 解调器对待处理的中频信号进行解调，将中频信号恢复为对应的基带信号，即音频信号。
超外差接收机在无线电通信中有着广泛的应用，它能够接收到频率范围内的各种无线电信号，并将其转换为可以听到的音频信号，实现了信息的传递和交流。
超外差收音机的原理
超外差收音机的原理
超外差收音机的原理
超外差收音机是一种特殊的收音机，主要用于接收由地面放射台发射的超短波无线电信号。
超外差收音机采用了特殊的“超外差”技术，可以接收超短波频率的电台信号，为用户提供清晰的声音。
超外差技术的原理是，在单边带滤波器中，将两个截止频率分别设置成锁频后，根据电台发送的信号的频率，把分别设置在两端的滤波器中心频率设置成负差值。
这样，信号就会出现“外差”的现象，被设置在滤波器中心频率位置的信号将会有独特的突出，并且外界的噪声也会消失得很快。
超外差收音机的工作原理：
1.超外差收音机在接收时，会将收到的无线电信号转换成低频信号。
2.低频信号经过调制器进行调制，在调音器中转换为超短波波频信号。
3.超外差收音机将信号传送到滤波器中，通过调节滤波器上的中心频率，使信号的“外差”现象可以体现出来，从而获得清晰的声音信号。
4.最后，将信号传到扬声器里，使用户能够收听清晰的声音信号。
- 1 -。
雷达原理3-雷达接收机新ppt课件.ppt
S i
m in
k T0 Bn F0
So No
m in
(3.2.36)
通常,我们把(So/No)min称为“识别系数”, 并用M表示, 所以灵敏 度又可以写成
S i
m in
kT0Bn F0M
(3.2.37)
第3章雷达接收机
为了提高接收机的灵敏度, 即减少最小可检测信号功率Si min, 应做到:
F 1 N
k T0 BnGa
ΔN2=(F2-1)kT0BnG2
于是式(3.2.24)可进一步写成
(3.2.25)
No=kT0BnG1G2F0=kT0BnG1G2F1+(F2-1)kT0BnG2
化简后可得两级级联电路的总噪声系数
F0
F1
F2 1 G1
(3.2.26)
第3章雷达接收机 三级级联推导
之比, 叫做动态范围。
第3章雷达接收机 4. 中频的选择和滤波特性
接收机中频的选择和滤波特性是接收机的重要质量指标之 一。
在中频的选择可以从30 MHz到4GHz之间。 如何选择接收机的中频？ 短波接收机为什么选在465KHz？
在白噪声(即接收机热噪声)背景下应该选择何种滤波方式？
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
雷达接收机的任务是通过适当的滤波将天线上收到的微弱高频信号从伴随的 噪声和干扰中选择出来，同时处理后送到终端设备。 主要组成部分是:
雷达原理3- 雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机 3.1.2
1. 灵敏度 灵敏度表示接收机接收微弱信号的能力。 超外差式雷达接收机的灵敏度一般约为(10-12~10-14)W.
接收机的工作频带宽度主要决定于高频部件(馈线系统、高频放大器和 本机振荡器)的性能。 带宽是不是越宽越好？
第3章雷达接收机
3. 动态范围 动态范围表示接收机能够正常工作所容许的输入信号
强度变化的范围。 最小输入信号强度通常取为最小可检测信号功率Si min,
允许最大的输入信号强度则根据正常工作的要求而定。 使接收机开始出现过载时的输入功率与最小可检测功率
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
第3章雷达接收机
3.1 雷达接收机的组成和主要质量指标
3.1.1 超外差式雷达接收机的组成 l接收机的任务
发 射脉 冲 噪声
被 噪声 淹 没 的信 号
图3.3 显示器上所见到的信号与噪声
第3章雷达接收机 2. 接收机的工作频带宽度
接收机的工作频带宽度种类？
接收机的顺时带宽是指，该部件在特定的增益（有时是相位）容差内能 同时放大两个或两个以上信号的频带。
调谐带宽是指该部件在调整适当的电气或机械旋钮时可以工作，而不降 低指定性能的频带。
超外差中波调幅接收机实验报告
超外差中波调幅接收机实验报告一、实验目的1. 了解超外差中波调幅接收机的基本原理和工作过程；2. 学会超外差中波调幅接收机的组装和调试方法；3. 掌握超外差中波调幅接收机的信号接收和放大、检波、解调等基本功能。
二、实验原理超外差中波调幅接收机基本原理如下：1. 信号接收和放大：天线接收到的电磁波信号经过前置放大器、中频放大器等多级放大之后，达到足够的电平，以便后续的处理。
2. 检波和解调：从中频放大器输出的信号经过输入滤波器后，进入检波器。
检波器可采用二极管检波和晶体管检波，将信号转换为包络信号，即调幅信号的振幅包络。
3. 音频放大和输出：检波输出的包络信号通过音频放大器放大，经过音量调节和音量输出控制，最终发放到扬声器中。
三、实验器材电源、示波器、信号发生器、万用表、调频广播接收机、组装好的超外差中波调幅接收机。
四、实验步骤1. 组装超外差中波调幅接收机：根据图纸，依次将各个部件焊接组装在一起，注意不要错装，安装完毕后进行外观检查和电气连接测试。
2. 接收信号：将调频广播接收机调节到1MHz左右，按下检波按钮，通过信号发生器产生各种调频信号，观察接收效果。
3. 检查调音台：调音台应能正常调节音量和频率，并能正常接收和放大声音信号。
4. 检查滤波器：检查滤波器的频率和带宽。
5. 测试幅度调制：将信号发生器调定为200KHz正弦波信号，以3V的幅度调制，接收整个信号并测量。
然后在调变声器上调节音量，观察幅度调制效果。
6. 测试抑制外界干扰能力：在接收机附近放置一台电视机，并进行调频，观察接收机的抗干扰能力。
7. 测试抗放射性干扰能力：打开移动电话，或者靠近通讯设备等，观察接收机的抗放射性干扰能力。
8. 测试瞬时响应能力：将信号发生器调节到200KHz正弦波信号，以3V幅度调制，突然改变调制波幅度，观察接收机的瞬时响应能力。
五、实验结果及分析1. 组装超外差中波调幅接收机完毕后，经过测试，各项参数均正常，可以开始使用。
浅谈超外差式接收机工作原理及应用
浅谈超外差式接收机工作原理及应用作者：付莉来源：《电脑知识与技术》2011年第16期摘要：超外差接收机是超外差电路的典型应用，是全面学习模拟电路基础知识最好的切入点之一。
通过简单分析超外差式接收机中输入电路、变频电路、中频放大电路及辅助AGC电路等电路工作原理，总结其电路特点及作用，探讨其不可替代的存在价值和意义。
关键词：超外差；接收机；工作原理中图分类号：TP17文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)16-3972-021902年，随着被称为无线电广播之父美国人巴纳特.史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播，矿石收音机宣布诞生。
之后的100年间，收音机无论在生活、工作中，甚至在军事上，都成为人们获取信息不可缺少的工具。
然而随着计算机及网络技术的高速发展，许多人认为收音机终将被时代所淘汰，从我们的生活中消失。
实践证明，随着人类科技的发展，无线电收音机不但没有退出历史舞台，反而以其覆盖范围广、信号稳定、保真度好、受干扰小等优势更方便的传播公众信息。
特别在环境简陋、条件受制约的接收情况下，比如户外汽车里、偏远地区，断电灾害等突发事件后，收音机都是无法取代的可靠接受设备。
超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。
这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要，在外差原理的基础上发展而来的。
外差方法是将输入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频，所以称之为超外差。
超外差式接收机是超外差电路的典型应用，超外差式接收机在输入调谐电路之后增加了变频电路，它把输入调谐回路选出的高频已调波的载频经变频电路变换成频率固定且低于载波的中频，然后再对中频信号进行放大、解调、低频放大等处理。
不同电台的高频信号经变频电路后变成中频信号（调幅中频为465kHz,调频中频为10.7 MHz）,然后进行放大。
超外差式接收方式通过调幅接收和调频接收将广播电台发送的调幅、调频信号进行加工处理，最后将处理过的音频信号经功放送给音箱还原成声音。
超外差接收机原理
超外差接收机原理如下：
超外差接收机是一种利用超外差原理来实现信号接收的无线电接收机。
超外差接收机的基本原理是将接收到的信号与本地振荡器产生的信号进行混频，从而将高频信号转换为较低的固定频率，即中频（IF）信号。
这个过程包括以下几个关键步骤：
1. 信号接收：通过天线接收电磁波信号。
2. 高频放大：使用高频放大器对接收的信号进行初步放大。
3. 选频：输入回路通过LC串联谐振对双联可变电容的调节，实现选频及频率同步跟踪，从而选择特定频率的电台信号。
4. 变频：变频电路将选出的电台信号的载波变成固定的中频信号，同时保持中频信号与原高频信号包络完全一致。
变频电路由本机振荡器和混频器组成。
5. 中频放大：中频信号经过中频放大器进一步放大。
6. 检波：检波器将中频信号转换为音频信号。
7. 低频放大：音频信号经过低频放大器放大后，送给音箱还原成声音。
总的来说，超外差接收机的优势在于其灵敏度高、选择性好、增益分配灵活，而且可以有效地抑制干扰和噪声，因此广泛应用于远程通信、广播接收以及各种无线电测量技术中。
超外差接收机的性能分析
超外差接收机的性能分析引言超外差接收机是一种常用于无线电通信中的接收机，具有优异的抗干扰性能和灵敏度，广泛应用于通信领域。
本文将介绍超外差接收机的原理、性能分析方法和实际应用情况。
超外差接收机原理超外差接收机的原理是将接收信号与参考信号混合后，得到中频信号并进行放大、解调等处理，最终得到音频信号输出。
其中，混频器是超外差接收机中的核心部件。
超外差接收机的性能指标主要包括灵敏度、选择性、动态范围、相邻通道干扰抑制等。
下面我们将对这些性能指标进行详细分析。
灵敏度灵敏度是接收机接收能力的度量，反映了接收机在一定的信号发射功率下，接收到的最小可辨识别信号功率。
灵敏度的提高可以通过增加放大器和提高混频器输出功率来实现。
选择性选择性是指接收机对不同频率信号的响应能力。
一个好的接收机应该具有良好的选择性，即能够有效地区分不同的频率信号并抑制那些不需要的信号。
选择性可以通过使用滤波器来实现，包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器等。
动态范围动态范围是指接收机在接收强信号时所能处理的最大信号强度和在接收弱信号时所能处理的最小信号强度之间的范围。
动态范围的提高可以通过使用自动增益控制（AGC）技术来实现。
相邻通道干扰抑制相邻通道干扰是一种常见的干扰现象，即接收机在接收一个频率的信号时，同时会受到其它频率信号的影响，导致误码率的升高。
相邻通道干扰抑制是指接收机减少相邻频道干扰的能力，可以通过使用窄带滤波器和数字信号处理来实现。
超外差接收机的实际应用超外差接收机在无线电通信中广泛应用，包括移动通信、卫星通信、导航、雷达等领域。
由于其优异的性能，使其成为许多应用中的首选方案。
例如，超外差接收机在GPS（全球定位系统）中的应用中，可以接收多个卫星的信号，并将这些信号混合后进行处理，从而实现精确的定位。
此外，在数字电视、数字通信等领域也有广泛的应用。
总结本文对超外差接收机的原理、性能分析方法和实际应用情况进行了介绍。
我们可以看到，超外差接收机在无线电通信中具有很大的优势，其性能指标也在不断地提高。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理是基于超外差的原理，用于接收无线电信号并将其转换为音频信号。
它通常由两个主要部分组成：射频前端电路和中频部分。
射频前端电路负责接收和放大传入的无线电信号。
当信号进入接收机后，它首先经过一个低噪声放大器，用于增加信号的强度并减少噪声的影响。
接下来，信号进入混频器，通过混频器与一个本地振荡器相结合。
混频器的作用是将传入的信号与本地振荡器的频率进行混合，产生一个新的信号，其频率等于信号频率与本地振荡器频率的差值。
中频部分负责对混频器输出的信号进行进一步处理。
它包括一个中频放大器和一个解调器。
中频放大器用于增加混频器输出信号的强度，以便进一步处理。
解调器的作用是将中频信号转换为音频信号。
解调器采用一个带限放大器和一个环形检测器来提取音频信号。
带限放大器用于选择解调器输出中所需的频率范围，而环形检测器则对信号进行整流和滤波，以使得最终输出为音频信号。
总之，超外差接收机通过射频前端电路接收和放大传入的无线电信号，然后利用混频器将信号和本地振荡器混合产生中频信号，再经过中频部分的放大和解调处理，最终输出为音频信号。
这种工作原理使得超外差接收机具有较高的灵敏度和频率选择性能，被广泛应用于无线通信和广播领域。
超外差式接收机ppt课件.ppt
本振电压由变 频管自身产生 的，称为自激式 变频电路。
R1、R2是基极 静态偏置电阻， C3为高频信号旁 路电容，B1为磁 棒。
L1、C1a、C2组成输入谐振回路，天线与该回路间采用电感 耦合方式，调节电容C1a，可选择中波范围内的各个频率，接
收到的已调信号uAM(t)经L2耦合输入VT1的发射结回路。
从3脚输出的即为音
频基带信号，经VT1 组成的共射极放大电
电路的特点是低电压、低功耗， 可用电池供电。
路放大，驱动耳机发
声。
4.2 混频器原理及超外差式接收机
返回
传统直接式接收机的缺陷
• 收音机、电视接收机等无线电接收设备（ 以下简称接收机），需要接收许多电台发 送来的高频调制信号，若接收机将接收到 的这些信号直接放大还原，将会出现灵敏 度低、选择性差、接收机结构复杂等问题 ，其主要原因有以下几个方面。
的频谱线性搬移功能。 混频器的一般结构框图
非线形
uc
元件
带通滤 波器
设输入已调波信号：uc Uc cos tcos ct
本振信号: uL UL cosLt 那么两信号的乘积项为：
uI UcU L cos tcos ct cos Lt
uc
1 2
UcU L
cos
t cos ( L
c
)t
cos ( L
的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心
频率：其中 fI fL fc
fI
f
L
fL
fc fc
输出低中频 输出高中频
是获2由可混.得见混频两c输器频变个出是化器输中频成入的频谱信信基的号L号线本的u性工乘cI的搬积作包移项I原络电，形理路具状，：有没完这有成个变频乘化谱积，线项只性，是搬就填移可充功以频能实率的现关所休息键需1休息2
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理超外差接收机是一种常见的无线电接收机，其工作原理是利用超外差技术将接收到的无线电信号转换成中频信号，再经过放大、解调等处理，最终输出音频信号。
下面将详细介绍超外差接收机的工作原理。
超外差接收机的基本组成部分包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、解调器和音频放大器等。
当天线接收到无线电信号时，信号经过射频放大器放大后，进入混频器。
混频器将射频信号和本地振荡器产生的信号混合，得到中频信号。
中频信号经过中频放大器放大后，进入解调器。
解调器将中频信号解调成音频信号，再经过音频放大器放大后，输出到扬声器中。
超外差接收机的关键在于混频器。
混频器的作用是将射频信号和本地振荡器产生的信号混合，得到中频信号。
本地振荡器产生的信号频率与射频信号频率相差一个固定的值，称为中频。
混频器将射频信号和本地振荡器产生的信号混合后，得到的信号频率为射频信号频率减去本地振荡器产生的信号频率，即中频。
中频信号的频率一般在几百千赫兹到几兆赫兹之间。
超外差接收机的优点是灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强。
其灵敏度高是因为混频器将射频信号转换成中频信号后，中频信号的幅度比射频信号大很多，因此可以更容易地被放大。
其选择性好是因为混频器将射频信号转换成中频信号后，可以通过滤波器选择出所需的信号频率。
其抗干扰能力强是因为混频器将射频信号转换成中频信号后，可以通过滤波器去除干扰信号。
超外差接收机是一种常见的无线电接收机，其工作原理是利用超外差技术将接收到的无线电信号转换成中频信号，再经过放大、解调等处理，最终输出音频信号。
其优点是灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强，因此被广泛应用于无线电通信、广播、电视等领域。
超外差式接收机课件
超外差式接收机的选择性主要取决于中频滤波器的性能，因此可以通过精心设计，获得较好的选择性。
选择性较好
超外差式接收机的调整比较简单，可以快速准确地调整到所需的频率。
易于调整
电路复杂
容易自激
体积较大
对电源要求高
01
02
03
04
超外差式接收机电路复杂，需要大量的电子元件，制造成本较高。
超外差式接收机在某些情况下可能会产生自激，影响接收机的正常工作。
将人工智能技术应用于超外差式接收机，实现自适应信号处理、智能干扰识别等功能。
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超外差式接收机在卫星通信领域具有广泛的应用，未来将进一步拓展其在卫星导航、遥感等方面的应用。
卫星通信
超外差式接收机在雷达系统中具有重要作用，未来将进一步拓展其在探测、跟踪等方面的应用。
雷达系统
随着物联网技术的发展，超外差式接收机将在智能家居、智能交通等领域发挥更大的作用。
解调与音频部分包括解调器和音频放大器。
04
CБайду номын сангаасAPTER
超外差式接收机的应用与实例
无线电通信是超外差式接收机最广泛的应用之一。在无线电通信中，超外差式接收机用于接收和放大微弱的无线电信号，并将其转换为可处理的电信号。
无线电通信系统中的超外差式接收机通常包括天线、调谐器、滤波器、放大器和解调器等组件，这些组件协同工作，将无线电信号转换为可识别的信息。
由于超外差式接收机需要大量的电子元件，因此其体积较大，不便于携带。
超外差式接收机的电源需要提供稳定的电压和电流，否则会影响接收机的性能。
06
CHAPTER
超外差式接收机的发展趋势与未来展望
超外差接收机
谢谢观看
超外差接收机的主要缺点是电路比较复杂，同时也存在着一些特殊的干扰，如像频干扰、组合频率干扰和中 频干扰等(见混频器)。例如，当接收频率为的信号时，如果有一个频率为的信号也加到混频器的输入端，经混频 后也能产生的中频信移动公式号，形成对原来的接收信号的干扰，这就是像频干扰。解决这个问题的办法是提高 高频放大器的选择性，尽量把由天线接收到的像频干扰信号滤掉。另一种办法是采用二次变频方式。
发展历程
超外差原理于 1918年由 E.H.阿姆斯特朗首次提出。它是在外差原理的基础上发展而来的，外差方法是将输 入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗所提出超外差方法是将输入信号频率变换为超音频，所以称之为超外差。 1919年利用超外差原理制成超外差接收机，仍广泛应用于远程信号的接收，并且已推广应用到测量技术等方面。 超外差接收机，有效解决了原来高频放大式接收机输出信号弱、稳定性差的问题，且输出信号具有较高的选择性 和较好的频率特性，易于调整。同时，超外差接收机也有电路复杂和存在像频、组合频率、中频干扰等问题。随 着数字信号技术的发展，解决这些问题的主要方法是提高高频放大器的选择性和对采取二次变频方式 。
超外差接收机
电子工程术语
01 发展历程
03 性能分析 05 技术发展
目录
02 结构 04 特点
超外差接收机是利用本地产生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法。 超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需 要，在外差原理的基础上发展而来的。外差方法是将输入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗提出的方法是将输 入信号变换为超音频，所以称之为超外差。1919年利用超外差原理制成超外差接收机。这种接收方式的性能优于 高频（直接）放大式接收，所以仍广泛应用于远程信号的接收，并且已推广应用到测量技术等方面。
超外差式接收机原理
以收音机为例,但不限于收音机使用超外差技术(例如手机\CDMA等无线电通信)。
最初的收音机属于直放式收音机，它的特点是，从天线上接收到的高频信号，在检波以前，一直不改变它原来的高频频率（即高频信号直接放大）。
它的缺点是，在接收频段的高端和低段的放大不一样整个波段的灵敏度不均匀。
如果是多波段收音机，这个矛盾更突出。
其次，如果要提高灵敏度，必须增加高频放大的级数，由此带来各级之间的统一调谐的困难，而且高频放大器增益做不高，容易产生自激。
如果能够把收音机接收到的高频信号，都变换成固定的中频信号进行放大检波。
由于中频频率比变换前的信号频率低，而且频率固定不变，所以任何电台的信号都能得到相等的放大量，同时总的放大量也可以较高。
从而克服了上述矛盾。
典型地,振荡器产生一个始终比接收信号高一个中频频
率的振荡信号，在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频，这就是"外差"。
为了获得较好的选择性和灵敏度，在获得中频信号以后在加以放大，即中频放大，这样收音机的接收质量大大提高，这就是"超外差式"电路。
它有如下几个优点：
1. 由于变频后为固定的中频，频率比较低，容易获得比较大的放大量，因此收音机的灵敏度可以做得很高。
2. 由于外来高频信号都变成了一种固定的中频，这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。
3. 由于采用"差频"作用，外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路，而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器，其他干扰信号就被抑制了，从而提高了选择性。
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探究超外差雷达接收机的工作原理
摘要：超外差式接收机是一种广泛应用的接收机类型，现代雷达接收机绝大
多数都采用这种方式。
其基本原理是利用本振信号和输入信号进行混频产生中频
信号，经过滤波、放大等处理后输出。
即先是将射频回波信号转换为中频信号，
并对此中频信号进行滤波处理，以滤除掉混频后产生的高频和低频杂波；然后把
滤波后的中频信号进行放大，以便输出信号能够被后续的电路接收；最后将此中
频信号检波后进行后续处理。
关键词：AWPR-03；风廓线；超外差；接收机
一、现代雷达超外差接收机的工作原理和过程
本人以AWPR-03型风廓线雷达为例，来说明现代雷达超外差接收机的工作原
理和过程。
AWPR-03型雷达是安徽四创电子股份有限公司于2017年研制的固定式测风雷达，该雷达适用于机场，主要用于实时、连续探测雷达场站上空3KM以下的空中
风向风速和垂直气流，为机场航空飞行气象保障提供高时空分辨力的空中风资料。
其接收机就是一种典型的超外差式接收机。
二、AWPR-03型接收机的原理框图。
由上图可以看出，接收机主要由三个部分组成：
1.接收通道
接收通道从功能上分为接收前端和混放两个部分；其中接收前端包括四合一合成器、PIN开关、标定开关、低噪声放大器，其作用主要是完成回波信号的低噪声放大；
混放模块完成回波下变频，得到60MHZ的中频回波信号，其主要组成部分为1380滤波、1320滤波、下变频器及60M滤波放大器。
来自天馈系统的四路射频回波信号，由四合一合成器汇总成一路，经PIN开关、标定开关、滤波器进入下变频器，再与来自频率源分机的本振信号进行下变频，获得60MHZ的中频信号送中频数字接收机进行处理。
来自频率源分机的标定信号，由标定开关控制切换到标定模式，经低噪声放大器，进入接收机通道完成对接收系统的噪声系数、相位噪声、强度和径向速度等各种标定信号。
接收通道各组成部分的作用及工作过程如下：
a) 四合一合成器：AWPR-03型雷达的天线部分由四块完全相同的天线子阵块组成，四合一合成器的作用就是将这四个天线子阵块各自接收到的射频回波信号汇总成一路。
b） PIN开关：在发射机工作的时候，PIN开关处于截止状态，防止主波泄
漏进入接收通道。
c) 标定开关：标定开关同时起到开关和耦合的作用，在发射机工作期间关
闭接收机通道，减少主波和近区强回波信号对测试通道信号的干扰，同时在相噪
测试时打开相噪测试支路，对相噪进行测试。
耦合作用则是从标定通道耦入标定
样本信号。
d) 低噪声放大器:低噪声放大器内部包括限幅器和低噪声场放两个部分。
限幅器的作用是防止从PIN开关泄露过来的主波功率及非同步的强干扰信号
烧坏低噪声放大器。
低噪声场放是接收机的前置放大器，它对接收分系统灵敏度起着决定作用。
e) 调制开关:调制开关的作用是在发射机工作时关闭后级电路，防止泄漏
的主波脉冲使后级电路饱和。
f) 1320MHz滤波器:预选接收频率和抑制寄生通道干扰。
g) 下变频器:将射频信号与本振信号进行混频获得中频信号，并将该信号进
行放大、滤波处理。
1.频率源
频率源的功能是为雷达系统提供高稳定、高纯频谱、全相参的各种频率的信
号源，保证雷达系统实现全相参处理。
频率源从性能上划分，包括频率合成和激
励源两个功能。
频率源分机由晶体振荡器、频率综合器、调制器、上变频器、调
制功率放大器组成。
高稳定度的80MHz晶振信号是整部雷达基准源。
晶体振荡器产生高稳定、高
纯频谱的80 MHz信号送往频率综合器，经过倍频、分频和滤波选频等综合处理，产生多种频率的信号源，包括DDS时钟信号、中频数字接收机时钟信号、本振信号、同步检测信号、基准检测信号。
同时，设置了基准、本振、参考、取样四个
信号的故障检测点。
240MHz的DDS时钟信号和变频控制信号（来自数字接收机）进入数字波形产生器，经过内部电路处理后产生60MHz的中频信号，输出波形为连续波、单频脉冲、调频调相以及相应组合。
在工作模式时产生单脉冲或脉冲相位编码信号，增益标定模式时产生60MHz+f d的连续波信号，经上变频产生f发射+f d的多普勒标定信号，经幅度恒定处理和高精度数控衰减器控制产生标定信号源。
频率综合器模块产生的1380MHz送到调制器，与监控模块产生的本振调制时序进行调制，调制后的信号进入上变频器。
同时，数字波形产生器模块产生的60MHz中频信号也送到上变频器，两种信号混频后产生1320MHz的射频信号。
该调制后的射频信号输出分为两路：一路作为射频调制检测信号送标定通道分机进行定性指示；另外一路作为发射激励送至发射系统。
频率源各组成部分的作用和工作过程如下：
a)晶振：80MHz晶体振荡器为雷达系统提供高稳定、高纯频谱的全机基准信号。
b) 频率综合器：将晶体振荡器送来80MHz基准信号进行倍频、分频等综合处理产生多种频率的信号。
c)调制器：输出本振调制信号，保证有较高的调制度，防止连续波信号对接收机的干扰。
d)上变频器：上变频器的功能是将调制后的本振信号与中频信号进行混频获得射频调制信号，并将该信号进行放大、滤波处理。
e)调制功率放大器：调制功率放大器的功能是将上变频器输出的射频调制信号进行放大、稳幅，并与来自监控模块的射频激励调制时序再次进行调制。
3. 标定通道
标定通道主要由固态噪声源、微波延迟线、稳幅放大器、数控衰减器、四选一开关等组成。
标定通道的功能是产生系统进行噪声系数、相位噪声、强度和径速自检需要
的各种信号。
其功能单元分为三个部分：噪声信号发生器、模拟地物目标发生器、模拟信号源发生器。
噪声信号发生器是一个噪声源，用以产生噪声系数自检时的信号。
模拟地物目标发生器采用声表面波延迟线对发射样本信号延迟实现。
模拟信号源是一个幅度和频率可控的射频信号源，幅度控制方面，RF测试信
号经过限幅后送给程控衰减器，而程控衰减器可控制幅度的衰减量；频率控制方面，RF测试信号是采用DDS方法产生的频率受控的信号。
这样就得到了系统要求
的模拟信号源。
标定单元产生的这三种信号通过选择开关来切换，由监控系统根据自检类型
进行控制。
标定单元脱离接收机不影响接收机正常工作。
来自频率源分机的标定信号，由标定开关控制切换到标定模式，经低噪声放
大器，进入接收机通道完成对接收系统的噪声系数、相位噪声、强度和径向速度
等各种标定信号。
三、结语
在以上的工作过程中，接收系统的三大组成部分接收通道、频率源和标定通道，在设定的工作模式和参数指标下，分别完成了现代雷达接收机的三大功能：
a)接收通道对射频回波信号进行低噪声放大和一次下变频，得到中频回波信
号送至数字中频接收机；
b)频率源负责形成整机基本时钟及各种频率信号，并向发射分系统提供高稳
定的射频激励信号；
c)标定通道对系统的重要参数进行自检，以保证系统工作在正常状态，输出
准确的信号数值。
这种通过混频的办法把射频回波信号先变换到中频，通过对中频信号的放大、滤波、检波等处理，得到雷达回波的方法，正是超外差接收机最典型的特点。
超
外差接收机容易得到足够大而且比较稳定的放大量；具有较高的选择性和较好的
频率特性；实际使用中，处理中频信号比直接处理高频信号容易的多，而且超外
差接收机的动态范围都很大，可以处理强信号和弱信号，由于这些突出的优点，
超外差接收机在实践中得到了广泛的应用。