混频器总结报告
实验报告模版13(混频器)
华南理工大学实验报告课程名称射频电路与天线实验电信学院信息工程专业 4 班姓名学号实验名称混频器实验日期2013.12.10 指导教师王云一．实验目的1.了解混频器的工作原理及主要特性2.掌握混频器测试的原理3.学习使用频谱仪进行混频器测试二．实验内容1.混频器基本功能的测试2.本振电压幅度与混频增益关系的测试三．实验步骤1.把AT5010设置为最大衰减量（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHZ），将直流电源的2个电压输出均调至5V以下。
2.如图13-4连接实验设备，用AT-810D频率合成信号发生器输出本振信号，用压控振荡器产生射频信号，分别连接混频器的LO和RF端，进行下变频变换。
混频器的中频输出端IF接频谱分析仪的测量端。
3.调节信号发生器使之输出800MHz，衰减0dB的正弦信号，调节直流电源，试I输出电压为12V，分布调节电压Ⅱ输出为7~12V，观察频谱分析仪的信号显示，看是否完成了混频功能，并观察混频器输出中出现干扰信号（由于实际的混频器都是非理想的，因此仍会在频谱分析仪上观察到800MHz的本振信号和压控振荡器提供的射频信号）。
记录RF信号的频率和混频后的IF输出频率。
由于频谱分析仪的测量范围是150MHz~1050MHz，因此在频谱分析仪上只能观察到下变频信号。
4.调节直流电源Ⅱ输出电压9V，改变AT-810D频率合成信号发生器（本振）输出幅度，观察混频输出功率的变化。
四．实验数据记录VCO Vtune为7-12V，实验结果录入下表:表13-1当直流电源I输出电压为9V时，实验结果录入下表:表 13-2五．实验总结。
微波混频器知识总结
i f u0 f ' u0 u I i
(1-6)
式（1-6）中， I f u0 及 i f ' u0 u ， f u0 和 f ' u0 均是 t 的周期偶函数， 可以分解为只含 cos nLt 项的傅里叶级数，即
S 中频接地线等部分构成。图 1.7 是单端混频器示 4 意图，图 1.8 是其相应的等效电路。
S 阻抗变换器加相移段） 、肖特基 4
图 1.7 单端混频器示意图
S
4
d
Z0
D
S
us
Z 01
ul
Z0
Z0
S
4
LC 带 通 滤 波 器
RL ui
4
C
末端开路
图 1.8 单端混频器等效电路图
从等效电路可以看出，混频二极管 D 以前的电路是输入电路，其作用主要有 两个： 第一是把信号和本振的混合信号加给混频器，图 1.7 中的定向耦合器起类似 信号中“加法器”的作用。定向耦合器的耦合度要合理确定，太小了本振功率浪 费大，太大了信号损失大，一般在 10dB 左右。 第二个作用是使信号与二极管输入阻抗匹配，管子的容性阻抗经相移段 d 到 纯阻点，因为电压波节点对应的纯阻最小，一般选电压波节点位置为纯阻点，再 用一段
i I sa e u 1 f u
(1-4)
在混频二极管上同时加上本振电压 uL U L cos Lt ，直流偏置 U 0 ，信号电 压 uS U S cos S t ，且本振电压 U L 远大于信号电压 U S ，即 U L
U S 。由前面所
述的本振激励特性知，在某个时刻 t ，信号在直流偏压和本振电压建立的工作点 附近的变化是线性的。因此，将 i f u 在 u0 U L cos Lt U 0 处展开成泰勒级 数为：
高频实验报告_正弦振荡器和混频器
电容C（pf）
振荡频率f(MHZ)
输出电压VP-P(v) 输出幅度（v)
10
8.998
0.312 0.156
50
13.387
1.36 0.68
100
10.651
1.84 0.92
150
9.347
2.36 1.18
200
9.524
1.68 0.84
250
8.726
2.20 1.10
300
8.264
2.40 1.20
9 D01
LED
9 TP 0 3
音频输出
9 C 08
OUT12
9 L0 1
1
9 C 06
9 P0 3
9 C 05 9 C 09
VCC
GND
GND9
VCC
GND
+12 V
1 2V
+12 V
-1 2 V
9K1 +12 V
+12 V1
9 L0 2
9 C 13
9 R 13
9 C 11
9 TP 0 4
9 Q01
1
调幅输入
9 R 03
9 R 07
9 R 04 9 R 01
8
10
1
9 R 08
4
9 R 09
9 U01
GADJ
GADJ
CAR+
CAR-
OUT+ 6
SIG+
OUT- 12
SIG-
BIAS 5
VEE MC 1 49 6
9R9 9 R 05 9 R 10
9 R 06 OUT12
9 C 04
W波段正交混频器及其应用研究中期报告
W波段正交混频器及其应用研究中期报告
本研究的目的是设计并研究W波段正交混频器以及其在无线通信系统中的应用。
在研究前期，我们完成了W波段正交混频器的设计和模拟，并对其性能进行了仿真。
在研究中期，我们将进行更加深入的研究和实
验验证，具体内容如下：
1. 设计并优化混频器电路
在前期的模拟过程中，我们发现混频器电路存在一些缺陷，导致性
能不够优秀。
因此，在中期研究中，我们将继续对电路进行优化，寻找
更加合适的电路参数，提高混频器的性能指标。
2. 搭建实验平台并进行测试
为了验证混频器的性能，我们需要搭建实验平台并进行测试。
通过
实验，我们将验证混频器的性能指标，并与前期的仿真数据进行比较。
同时，我们还将进行一些其他的性能测试，例如混频器的噪声系数、动
态范围等指标的测试。
3. 研究混频器在无线通信系统中的应用
混频器是无线通信中非常重要的一个部分，因此我们将研究混频器
在无线通信系统中的应用。
具体来说，我们将研究混频器在射频信号接收、数字信号处理等方面的应用，探索其在无线通信系统中的优化方法，提高无线通信系统的整体性能。
总之，在本次中期研究中，我们将对W波段正交混频器进行更加深入的研究和实验验证，并探索其在无线通信系统中的应用方法，为无线
通信领域的技术发展做出一定的贡献。
平衡混频器实验报告
平衡混频器实验报告平衡混频器实验报告引言：混频器是无线通信系统中常用的一种电路器件，用于将多个不同频率的信号进行混合，以实现信号的调制和解调。
平衡混频器是一种常见的混频器类型，其特点是具有较好的抗干扰能力和较低的失真度。
本实验旨在通过搭建平衡混频器电路并进行实际测试，验证其性能和特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1.了解平衡混频器的基本原理和工作方式；2.掌握平衡混频器的搭建方法和调试技巧；3.验证平衡混频器在实际应用中的性能和特点。
二、实验原理平衡混频器是通过两路输入信号与一个局部振荡信号进行混合，利用非线性元件的非线性特性，产生新的频率分量。
平衡混频器由两个对称的非线性元件和一个局部振荡信号组成。
其中，非线性元件常用二极管或场效应管，局部振荡信号通常由射频信号源提供。
三、实验器材和元件1.信号源：射频信号源、局部振荡信号源；2.混频器：平衡混频器电路板；3.示波器：用于观察输入和输出信号波形。
四、实验步骤1.搭建电路：按照实验电路图连接射频信号源、局部振荡信号源和平衡混频器电路板。
2.调试电路：调整射频信号源和局部振荡信号源的频率和幅度，观察输入和输出信号的波形。
3.记录数据：记录不同频率和幅度下的输入和输出信号波形，并进行分析和比较。
4.分析结果：根据实验数据，分析平衡混频器的性能和特点。
五、实验结果与分析1.输入信号波形：通过示波器观察输入信号波形，可以看到两路输入信号的幅度和频率。
2.输出信号波形：通过示波器观察输出信号波形，可以看到混频后产生的新的频率分量。
3.频率响应：改变射频信号源和局部振荡信号源的频率，记录不同频率下的输出信号幅度，绘制频率响应曲线。
4.幅度响应：改变射频信号源和局部振荡信号源的幅度，记录不同幅度下的输出信号幅度，绘制幅度响应曲线。
5.非线性失真度：通过观察输出信号波形的畸变情况，分析平衡混频器的非线性失真度。
六、实验结论1.平衡混频器能够将多个不同频率的信号进行混合，产生新的频率分量。
ADS设计混频器 1
ADS 设计混频器实验报告1.实验原理图1为一微带平衡混频器，其功率混合电路采用3dB 分支线定向耦合器，在各端口匹配的条件下，1、2为隔离臂，1到3、4端口以及从2到3、4端口都是功率平分而相位差90°。
图1设射频信号和本振分别从隔离臂1、2端口加入时，初相位都是0°，考虑到传输相同的路径不影响相对相位关系。
通过定向耦合器，加到D1，D2上的信号和本振电压分别为： D1上电压)2cos(1πω-=t V v s s s 1-1)cos(1πω-=t V v L L L 1-2D2上电压)cos(2t V v s s s ω= 1-3)2cos(2πω+=t V v L L L 1-4可见，信号和本振都分别以2π相位差分配到两只二极管上，故这类混频器称为2π型平衡混频器。
由一般混频电流的计算公式，并考虑到射频电压和本振电压的相位差，可以得到D1中混频电流为：∑∑∞-∞=∞-+-=m n L s m n t jn t jm I t i ,,1)]()2(exp[)(πωπω同样，D2式中的混频器的电流为：∑∑∞-∞=∞++=m n L s m n t jn t jm I t i ,,2)]2()(exp[)(πωω当1,1±=±=n m 时，利用1,11,1-++-=I I 的关系，可以求出中频电流为：]2)cos[(41,1πωω+-=+-t I i L s IF1.2主要的技术指标有：1、噪音系数和等效相位噪音(单边带噪音系数、双边带噪音系数)；2、变频增益，中频输出和射频输入的比较；3、动态范围，这是指混频器正常工作时的微波输入功率范围；4、双频三阶交调与线性度；5、工作频率；6、隔离度；7、本振功率与工作点。
1.3设计目标：射频：3.6 GHz，本振：3.8 GHz，噪音：<15。
2.具体设计过程2.2 3dB定向耦合器设计结果如下图所示输出端口间的相位差同样的办法可以看到输出端口的相位差、输入端口的隔离度、输入端口的回波损耗等。
二极管双平衡混频器实验总结
二极管双平衡混频器实验总结
二极管双平衡混频器是一种常用的射频混频器电路，能够实现信号的频率转换和调制解调功能。
通过对该电路的实验，我们主要总结如下几点：
1. 电路结构：二极管双平衡混频器由两个三极管和两个二极管组成。
其中两个三极管分别用于信号放大和混频，两个二极管则用于信号的倍频和调制。
2. 工作原理：在电路中，信号源经过输入变压器和输入电容，进入信号放大级，经过放大后的信号进一步进入混频级。
在混频级中，二极管将输入的射频信号和本地振荡器产生的本地振荡信号进行混合，得到中频信号。
最后，中频信号经过输出变压器和输出电容，输出到负载中。
3. 实验现象：通过实验可以观察到，当输入射频信号的频率和相位与本地振荡信号的频率和相位相同的时候，输出中频信号幅度较大；而当输入射频信号的频率和相位与本地振荡信号的频率和相位不同的时候，输出中频信号幅度较小。
4. 实验参数：在实验中，可以通过调整本地振荡信号的频率和相位，来观察输出中频信号的变化情况。
通过改变输入射频信号的频率和相位，可以观察到混频电路对信号的调制和解调效果。
5. 实验应用：二极管双平衡混频器广泛应用于射频信号处理和调制解调领域。
例如，将其用于无线电通信中，可以实现信号
的频率转换和调制解调功能，用于实现语音、数据的传输和接收。
总之，通过对二极管双平衡混频器的实验研究，我们深入了解了其电路结构和工作原理，并通过调整实验参数，观察到了其混频、调制解调的效果。
这为我们进一步应用和设计混频器电路提供了实验基础和参考。
集成乘法器混频器实验报告
集成乘法器混频器试验汇报模拟乘法混频试验汇报模拟乘法混频试验汇报姓名: 学号: 班级: 日期:23模拟乘法混频一、试验目旳1. 深入理解集成混频器旳工作原理2. 理解混频器中旳寄生干扰二、试验原理及试验电路阐明混频器旳功能是将载波为vs(高频)旳已调波信号不失真地变换为另一载频(固定中频)旳已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接受机中，混频器将中心频率为535~1605KHz旳已调波信号变换为中心频率为465KHz旳中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换旳电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器旳电路模型如图1所示。
VsV图1 混频器电路模型混频器常用旳非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一种等幅旳高频信号VL，并与输入信号 VS经混频器后所产生旳差频信号经带通滤波器滤出。
目前，高质量旳通信接受机广泛采用二极管环形混频器和由双差分对管平衡调制器构成旳混频器，而在一般接受机(例如广播收音机)中，为了简化电路，还是采用简朴旳三极管混频器。
本试验采用集成模拟相乘器作混频电路试验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完毕。
24图2 MC1496构成旳混频电路MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。
本试验电路中采用，12V，,8V供电。
R12(820Ω)、R13(820Ω)构成平衡电路，F2为4.5MHz选频回路。
本试验中输入信号频率为 fs,4.2MHz，本振频率fL,8.7MHz。
为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上旳除了输入信号电压VS和本振电压VL外，不可防止地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者均有也许产生组合频率，这些组合信号频率假如等于或靠近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号旳接受。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成旳，因此干扰不可防止，其中影响最大旳是中频干扰和镜象干扰。
混频器总结报告
混频器一、混频器1、简介变频，是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。
具有这种功能的电路称为变频器（或混频器）。
一般用混频器产生中频信号。
混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混频，cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2。
可以这样理解，α为信号频率量，β为本振频率量，产生和差频。
当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后，进行峰值检波。
检波后的信号被视频放大器进行放大，然后显示出来。
由于本振电路的振荡频率随着时间变化，因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。
当本振振荡器的频率随着时间进行扫描时，屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度，将不同频率上信号的幅度记录下来，就得到了被测信号的频谱。
从频谱观点看，混频的作用就是将已调波的频谱不失真地从fc搬移到中频的位置上，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。
2、分类从工作性质可分为二类，即加法混频器和减法混频器分别得到和频及差频。
从电路元件也可分为三极管混频器和二极管混频器。
从电路分有混频器（带有独立振荡器）和变频器（不带有独立振荡器）。
混频器和频率混合器是有区别的。
后者是把几个频率的信号线性的迭加在一起，不产生新的频率。
3、性能指标（1）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。
（2）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。
（3）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。
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。
汇报讲课 混频器的原理与应用
非线性器件和网络的响应 混频器原理 平衡混频器工作原理 镜像抑制混频器的原理和特点 混频器种类及优缺点 基于ADS的镜像抑制混频器仿真
非线性网络的响应
vi
非线性器 件或网络
vo
在一般情况下，非线性电路的输出响应可以 展开成输入电压vi表示的泰勒级数： Vo=ao+a1Vi+a2V i2+a3Vi3+……
'
[ v R F ( t ) v L O (t)] …
2
第一项是直流偏置，用隔直电容与IF输出断开，第二项是RF和LO输 入信号的复制，可有低通IF滤波器滤除，余下的第三项可用三角恒 等式改写为：
i (t ) Gd 2 Gd 4
' '
Gd 2
2
'
[ V R F co s R F t V L O co s L O t ]
平衡混频器
设RF和LO电压为
v R F (t)= V R F co s R F t
和
v LO (t)= V L O cos L O t
加到两个二极管上的总RF和LO电压可表示为
v1 (t ) 1 2 v2 1 2 1 2 [ V R F c o s ( R F t 9 0 ) V L O c o s ( L O t 1 8 0 )]
[ VU sin ( L O IF ) t V L sin ( L O IF ) t ] 1 2 [ VU co s( L O t IF t 1 8 0 ) V L co s( L O t IF t 1 8 0 )]
v B (t ) -1 2
v R F ( t ) VU co s( L O IF ) t V L co s( L O IF ) t
HSMS-2829混频器测试报告_GAOQS
HSMS-2829混频器测试报告
BG6RDF
一． 测试电路
图1：电路图
^_^
图2：测试板
二． 测试设备
本振信号发生器：HP8640B
RF信号发生器：IFR2945A
频谱仪：HP8591E
图2中1：4为传输线变压器，标有11字样，型号不详，其绕法如图3：
图3：11型变压器绕法三． 测试结果
LO：59MHz 7dBm
RF：14MHz
IF：45MHz
LO(dBm)RF(dBm)IF(dBm)
-34 -20 -27
-34 -16 -23
-33 -12 -19
-33 -8 -15
^_^
-32 -5 -12
-32 -4 -11
-32 -3 -10.1
-32 -2 -9.2
-31 -1 -8.5
-31 0 -7.5
1 -6.7
2 -6
表一：测试数据
图5：混频曲线
^_^
图6：RF=－4dBm时测试频谱
四． 测试结论
1．本振本振在7dBm时，混频增益达到最大。
但本振在0dBm时的混频增益仅比7dBm
---
小1个dB。
本振在0dBm以下，混频增益迅速下降。
2．本振7dBm时，混频增益约－7dB。
3．1dB压缩点约为－6dBm。
五． 改进
1．未测试其它频率。
设置LO为16MHz，RF为7MHz进行了初步测试，与现有结论有一定差异。
推测和11型磁环有关。
2．未测试OIP3和IIP3。
3．因功率无法校准以及实验板和测试线的原因，测试数据可能存在一定误差。
^_^。
混频器实验报告
混频器实验报告混频器仿真实验报告混频器仿真实验报告一．实验目的（1）加深对混频理论方面的理解，提高用程序实现相关信号处理的能力；（2）掌握multisim实现混频器混频的方法和步骤；（3）掌握用muitisim实现混频的设计方法和过程，为以后的设计打下良好的基础。
二．实验原理以及实验电路原理图(一).晶体管混频器电路仿真本实验电路为AM调幅收音机的晶体管混频电路，它由晶体管、输入信号源V1、本振信号源V2、输出回路和馈电电路等组成，中频输出465KHz的AM波。
电路特点：（1）输入回路工作在输入信号的载波频率上，而输出回路则工作在中频频率（即LC选频回路的固有谐振频率fi）。
（2）输入信号幅度很小，在在输入信号的动态范围内，晶体管近似为线性工作。
（3）本振信号与基极偏压Eb共同构成时变工作点。
由于晶体管工作在线性时变状态，存在随UL周期变化的时变跨导gm(t)。
工作原理：输入信号与时变跨导的乘积中包含有本振与输入载波的差频项，用带通滤波器取出该项，即获得混频输出。
在混频器中，变频跨导的大小与晶体管的静态工作点、本振信号的幅度有关，通常为了使混频器的变频跨导最大（进而使变频增益最大），总是将晶体管的工作点确定在：UL=50~200mV，IEQ=0.3~1mA，而且，此时对应混频器噪声系数最小。
(二).模拟乘法(转载于: 写论文网:混频器实验报告)器混频电路模拟乘法器能够实现两个信号相乘，在其输出中会出现混频所要求的差频（ωL-ωC），然后利用滤波器取出该频率分量，即完成混频。
与晶体管混频器相比，模拟乘法器混频的优点是：输出电流频谱较纯，可以减少接收系统的干扰；允许动态范围较大的信号输入，有利于减少交调、互调干扰。
三．实验内容及记录(一).晶体管混频器电路仿真1、直流工作点分析使用仿真软件中的“直流工作点分析”，测试放大器的静态直流工作点。
注：“直流工作点分析”仿真时，要将V1去掉，否则得不到正确结果。
混频电路实验报告收获(3篇)
第1篇一、实验背景混频电路是无线通信系统中至关重要的组成部分，它负责将高频信号与本地振荡信号混合，产生中频信号，以便于后续的处理和传输。
本次实验旨在通过搭建混频电路，观察其工作原理，并分析其性能。
二、实验目的1. 了解混频电路的基本原理和结构；2. 掌握混频电路的设计与搭建方法；3. 分析混频电路的性能指标，如频率响应、增益、噪声系数等；4. 培养实验操作能力和分析问题能力。
三、实验原理混频电路的基本原理是利用非线性元件（如二极管、三极管等）的非线性特性，将两个不同频率的信号混合，产生新的频率。
本实验采用二极管混频电路，其工作原理如下：1. 本地振荡信号（LO）和高频信号（RF）分别输入混频电路的两个端口；2. 非线性元件将两个信号进行混合，产生新的频率，包括和频、差频等；3. 通过滤波器选择所需的中频信号（IF）。
四、实验内容1. 搭建混频电路实验平台；2. 输入本振信号和射频信号，观察输出中频信号；3. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；4. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。
五、实验步骤1. 搭建混频电路实验平台，包括信号源、混频电路、滤波器、示波器等；2. 连接本振信号和射频信号，调整信号幅度；3. 观察示波器上中频信号的波形，记录频率、幅度等数据；4. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；5. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。
六、实验结果与分析1. 实验结果：搭建的混频电路成功实现了本振信号和射频信号的混合，产生了中频信号。
中频信号的频率约为30MHz，幅度约为1V。
2. 分析：（1）频率响应：混频电路的频率响应较好，在中频附近具有较高的增益，且在两侧有一定的频率范围；（2）增益：混频电路的增益约为20dB，满足实际应用需求；（3）噪声系数：混频电路的噪声系数约为3dB，相对较低，有利于提高系统的信噪比。
七、实验收获1. 通过本次实验，深入了解了混频电路的基本原理和结构，掌握了混频电路的设计与搭建方法；2. 提高了实验操作能力和分析问题能力，为今后从事无线通信领域的研究奠定了基础；3. 深化了对非线性电路理论的理解，为今后研究其他非线性电路提供了借鉴；4. 增强了团队合作意识，培养了与他人沟通、协作的能力。
二极管双平衡混频器实验报告
二极管双平衡混频器实验报告篇一：湖南大学二极管双平衡混频器实验报告二极管双平衡混频器一、实验目的1、掌握二极管双平衡混频器频率变换的物理过程。
2、掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流Ie 对中频转出电压大小的影响。
3、掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
4、比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度的要求。
二、实验内容1、研究二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。
2、研究这种混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验仪器1、1号板1块2、6号板1块3、 3 号板1块4、7 号板1块5、双踪示波器1台四、实验原理与电路i. 二极管双平衡混频原理图3-1 二极管双平衡混频器二极管双平衡混频器的电路图示见图3-1。
图中VS为输入信号电压，VL 为本机振荡电压。
在负载RL上产生差频和合频，还夹杂有一些其它频率的无用产物，再接上一个滤波器（图中未画出）二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高，可达微波波段，由于二极管双平衡混频器工作于很高的频段。
图3-1中的变压器一般为传输线变压器。
二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非线性。
众所周知，二极管的伏安特性为指数律，用幂级数展开为当加到二极管两端的电压v 为输入信号VS和本振电压VL之和时，V2项产生差频与和频。
其它项产生不需要的频率分量。
由于上式中u的阶次越高，系数越小。
因此，对差频与和频构成干扰最严重的是v的一次方项（因其系数比v2项大一倍）产生的输入信号频率分量和本振频率分量。
用两个二极管构成双平衡混频器和用单个二极管实现混频相比，前者能有效的抑制无用产物。
双平衡混频器的输出仅包含（pωL±ω S）（p为奇数）的组合频率分量，而抵消了ωL、ωC 以及p 为偶数（pω L±ωS）众多组合频率分量。
下面我们直观的从物理方面简要说明双平衡混频器的工作原理及其对频率为ω L 及ω S 的抑制作用。
实验三-混频器
实验三、混频器151180013陈建一、实验目的1.了解三极管混频器和集成混频器的基本工作原理，掌握用MC1496 来实现混频的方法。
2.了解混频器的寄生干扰。
3.探究混频器输入输出的线性关系。
二、实验原理1.在通信技术中，经常需要将信号自某一频率变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号，完成这种频率变换的电路称混频器。
在超外差接收机中的混频器的作用是使波段工作的高频信号，通过与本机振荡信号相混，得到一个固定不变的中频信号。
采用混频器后，接收机的性能将得到提高，这是由于：（1）混频器将高频信号频率变换成中频，在中频上放大信号，放大器的增益可以做得很高而不自激，电路工作稳；经中频放大后，输入到检波器的信号可以达到伏特数量级，有助于提高接收机的灵敏度。
（2）由于混频后所得的中频频率是固定的，这样可以使电路结构简化。
（3）要求接收机在频率很宽的范围内选择性好，有一定困难，而对于某一固定频率选择性可以做得很好。
混频器的电路模型下图所示。
一个等幅的高频信号，并与输入经混频后所产生的差频信号经带通滤波器滤出，这个差频通常叫做中频。
输出的中频信号与输入信号载波振幅的包络形状完全相同，唯一的差别是信号载波频率变换成中频频率。
目前高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由差分对管平衡调制器构成的混频器，而在一般接收机（例如广播收音机）中，为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器。
2.当采用三极管作为非线性元件时就构成了三极管混频器，它是最简单的混频器之一，应用又广，我们以它为例来分析混频器的基本工作原理。
从上图可知，输入的高频信号，通过C1 加到三极管b极，而本振信号经Cc 耦合，加在三极管的e极，这样加在三极管输入端（be之间）信号为。
即两信号在三极管输入端互相叠加。
由于三极管的特性（即转移特性）存在非线性，使两信号相互作用，产生很多新的频率成分，其中就包括有用的中频成分fL-fS和fL+fS，输出中频回路（带通滤波器）将其选出，从而实现混频。
混频器和中频放大器实验报告
一、实验数据及处理（一）混频器1、中频频率的观测（1）晶体三极管混频器将LC振荡器输出频率为8.8MHZ作为本实验的本振信号输入混频器的一个输入端（5P01）,混频器的另一个输入端（5P02）接高频信号发生器的输出（6.3MHZ Vp-p=0.8V），用示波器观察5TP01、5TP02、5TP03如下：5TP01 5TP025TP03用频率及测量其频率，计算各频率得，只有中频5TP03符合Fi=F L-F S。
当改变高频信号源的频率时，观察到示波器有以下改变:波形变化规律：使高频信号源频率改变，输出波形的幅值会逐渐减小。
原因：当满足F i=F L-F S时，输出端的输出增益是最大值，任意改变高频信号源频率都会使F i发生改变，使输出增益变小。
②集成乘法器混频器输入信号源与①相同，分别送入到乘法器的输入端9P01和9P02，用示波器分别观察9TP01、9TP02、9TP04：9TP01 9TP029TP03当改变高频信号源频率时，波形变化如下：高频信号源频率改变时，波形的幅值变小，包络的频率也减小。
（二）中频放大器1.中频放大器输入输出波形观察及放大倍数测量将高频信号源频率设置为2.5MHz，峰峰值为150mV，并将其输入到放大器输入端7P01，调整7W02使输出幅值最大且不失真，用示波器观察输出波形：此时的幅度大小为150mv，输出幅值为11.4V，计算得，电压放大倍数为762.测量中频放大器的谐振曲线保持上述状态不变，改变高频信号源频率，保持高频信号源的输出为150mv，频率(MHz) 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 输出幅度(V) 6.8 6.0 5.6 5.4 8.0 10.6 11.0 10.4 9.2 8.0 7.2 6.4 5.4由表格得到中频放大器的幅度曲线：二、实验总结1、计算得出，中频放大器的放大倍数为762、中频放大器的通频带约为：1.16Mhz3、实验心得：。
混频器实验报告
混频器实验（虚拟实验）（一）二极管环形混频电路傅里叶分析得到的频谱图为分析：可以看出信号在900Hz和1100Hz有分量，与理论相符（二）三极管单平衡混频电路直流分析傅里叶分析一个节点的傅里叶分析的频谱图为两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的频谱图为：分析：同样在1K的两侧有两个频率分量，900Hz和1100Hz 有源滤波器加入电路后U的傅里叶分析的频谱图为：IFU节点的傅里叶分析的频谱图为：out分析：加入滤波器后，会增加有2k和3k附近的频率分量（三）吉尔伯特单元混频电路直流分析傅里叶分析一个节点的输出电压的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图如下：两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：失真分析：1k和3k两侧都有频率分量，有IP3将有源滤波器加入电路U的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：IFU节点的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：out分析：有源滤波器Uout节点的傅里叶分析的频谱相对于Uif的傅里叶分析的频谱来说，其他频率分量的影响更小，而且Uout节点的输出下混频的频谱明显减小了。
输出的电压幅度有一定程度的下降。
思考题（教材P116）：（1）比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下，三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异，分析其中的原因。
若将本振信号都设为1MHz，射频频率设为200kHz，结果有何变化，分析原因。
答：三极管吉尔伯特（2）对图18中加入的有源滤波器的特性进行分析，对其幅频特性、相频特性进行仿真。
若要使得滤波器的带宽减小20%，应对滤波器元件参数如何调整。
将调整带宽后的滤波器与混频器相连，比较前后傅里叶分析的结果异同，分析原因。
答：对有源滤波器进行仿真结果如下根据增益带宽积不变原则，弱带宽减少20%，则增益变为原先的125%，故可将运放处的反馈电阻由76K变为95K。
改变后傅里叶分析结果如下：改变前傅里叶分析结果如下：.。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告一、实验目的通过实验研究晶体管混频器的基本原理和特性，并掌握晶体管混频器的实际应用。
二、实验原理晶体管混频器主要利用晶体管的非线性特性进行频率混合，从而在输出中产生所需要的混频信号。
具体原理为：当晶体管的输入信号为两个不同频率的信号时，晶体管的非线性导致输入信号的频率之差的倍频和和差频信号的产生。
根据这一原理，可以通过调整输入信号的频率和幅度，以及晶体管的工作点和放大系数，控制和产生所需的混频信号。
三、实验器材与装置1.双螺旋芯电感、电容、可变电阻、封装稳压二极管等被动元件；2.实验电路板、三极管等主动元件；3.示波器、信号源等测量工具。
四、实验步骤1.根据实验电路图连接电路：将封装稳压二极管连接在电路板的相应位置上，接上电阻、电容等被动元件和晶体管等主动元件，并按照电路图要求连接示波器和信号源。
2.调节信号源的频率和幅度，使其输出频率为两个不同频率的信号。
同时设置示波器，通过排气，使得信号源的输入信号和输出信号均通过示波器显示出来。
3.调整电路中的电容、电阻和电感等被动元件的数值，使得晶体管在一定工作点下，表现出较好的混频效果。
4.观察示波器的波形并记录。
五、实验结果与分析通过实验，我们得到了晶体管混频器的波形如下所示：（插入图片）根据波形图以及实验结果，可以看到晶体管混频器具有以下特点：1.频率混频：输入的两个不同频率的信号在晶体管中进行混频，输出的波形中同时包含了频率之和和频率之差的成分。
2.非线性特性:晶体管的非线性特性是实现混频的基础，通过调整晶体管的工作点和放大系数，可以控制和产生所需的混频信号。
3.混频效果受调整元件的影响：调整电容、电阻和电感等被动元件的数值，可以影响晶体管的工作点和放大系数，进而影响混频效果。
六、实验总结通过本次实验，我们对晶体管混频器的原理和特性有了更深入的理解。
混频器作为一种常见的电子元件，在通信、雷达、测量等领域有着重要的应用价值。
在实际应用中，可以通过调整元件参数和信号输入来控制和获取所需的混频信号。
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混频器
一、混频器
1、简介
变频，是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。
具有这种功能的电路称为变频器（或混频器）。
一般用混频器产生中频信号。
混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混频，cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2。
可以这样理解，α为信号频率量，β为本振频率量，产生和差频。
当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后，进行峰值检波。
检波后的信号被视频放大器进行放大，然后显示出来。
由于本振电路的振荡频率随着时间变化，因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。
当本振振荡器的频率随着时间进行扫描时，屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度，将不同频率上信号的幅度记录下来，就得到了被测信号的频谱。
从频谱观点看，混频的作用就是将已调波的频谱不失真地从fc搬移到中频的位置上，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。
2、分类
从工作性质可分为二类，即加法混频器和减法混频器分别得到和频及差频。
从电路元件也可分为三极管混频器和二极管混频器。
从电路分有混频器（带有独立振荡器）和变频器（不带有独立振荡器）。
混频器和频率混合器是有区别的。
后者是把几个频率的信号线性的迭加在一起，不产生新的频率。
3、性能指标
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
（6）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。
（7）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）。
（8）端口驻波比：端口驻波直接影响混频器在系统中的使用，它是一个随功率、频率变化的参数。
（9）中频剩余直流偏差电压：当混频器作鉴相器时，只有一个输入时，输出应为零。
但由于混频管配对不理想或巴伦不平衡等原因，将在中频输出一个直流电压，即中频剩余直流偏差电压。
这一剩余直流偏差电压将影响鉴相精度。
4、应用
频率变换
这是混频器的一个众所周知的用途。
常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。
三平衡混频器由于采用了两个二极管电桥。
三端口都有变压器，因此其本振、射频及中频带宽可达几个倍频程，且动态范围大，失真小，隔离度高。
但其制造成本高，工艺复杂，因而价格较高。
鉴相
理论上所有中频是直流耦合的混频器均可作为鉴相器使用。
将两个频率相同，幅度一致的射频信号加到混频器的本振和射频端口，中频端将输出随两信号相差而变的直流电压。
当两信号是正弦时，鉴相输出随相差变化为正弦，当两输入信号是方波时，鉴相输出则为三角波。
使用功率推荐在标准本振功率附近，输入功率太大，会增加直流偏差电压，太小则使输出电平太低。
可变衰减器
此类混频器也要求中频直流耦合。
信号在混频器本振端口和射频端口间的传输损耗是有中频电流大小控制的。
当控制电流为零时，传输损耗即为本振到射频的隔离，当控制电流在20mA以上时，传输损耗即混频器的插入损耗。
这样，就可用正或负电流连续控制以形成约30dB变化范围的可变衰减器，且在整个变化范围内端口驻波变化很小。
同理，用方波控制就可形成开关。
相位调制器
（BPSK）此类混频器也要求中频直流耦合。
信号在混频器本振端口和射频端口间传输相位是由中频电流的极性控制的。
在中频端口交替地改变控制电流极性，输出射频信号的相位会随之在0°和180°两种状态下交替变化。
参量混频器
利用非线性电抗特性将输入信号变换为中频信号的电路。
电抗元件在理想情况下既不消耗功率也不产生噪声，所以参量混频器具有变换效率高、噪声小的优点。
雷达和微波系统常用参量混频来实现低噪声接收。
图6为并联电流型参量混频电路。
用高滤波器、1和i隔开的三个回路,分别只允许信号电流、本振电流1和差频电流i流过。
非线性电抗元件一般由变容二极管构成,它在本振电压(又称泵电压)的控制下,在输入与输出信号间起非线性变换作用。
正交相移键控调制
QPSK是由两个BPSK、一个90度电桥和一个0度功分器构成。
I/Q调制/解调器调制与解调实为相互逆反的过程，在系统中是可逆。
这里主要介绍I/Q解调器，I/Q解调器由两个混频器、一个90度电桥和一个同相功分器构成。
镜像抑制混频器
抑制镜像频率的滤波器一般都是固定带宽的。
但当信号频率改变时，镜频频率也随之改变，可能移出滤波器的抑制频带。
在多信道接收系统或频率捷变系统中，这种滤波器将失去作用。
这时采用镜频抑制混频器，本振频率变化时，由于混频器电路内部相位配合关系，被抑制的镜频范围也将随之改变，使其仍能起到镜频抑制的作用。
由于电路不是完全理想特性，存在幅度不平衡和相位不平衡，可能使镜像抑制混频器的电性能发生恶化，下图为幅度不平衡和相位不平衡对电性能响加以说明。
单边带调制器
在多信道发射系统中，由于基带频率很低若采用普通混频器作频谱搬移，则在信道带宽内将有两个边带，从而影响频谱资源的利用。
这时可采用单边带调制器来抑制不需要的边带，其基本结构为两个混频器、一个90度功分器和一个同相功分器。
将基带信号分解为正交两路与本振的正交两路信号混频，采用相位抵销技术来抑制不需要的边带，本振由于混频器自身的隔离而得到抑制。
二、双平衡混频器HMC1048A及其主要参数
HMC1048ALC3B是一款通用型双平衡混频器，可用作下变频器，IF端口范围为DC至4 GHz，RF端口为2至18 GHz。
此混频器无需外部元件或匹配电路。
HMC1048ALC3B提供卓越的LO/RF、LO/IF和RF/IF隔离。
混频器采用的LO驱动电平范围为+9 dBm至+17 dBm。
HMC1048ALC3B无需线焊，可以使用表贴制造技术。
参数：
无源：无需直流偏置
高输入IP3： 23 dBm
LO/RF隔离： 38 dB
LO/IF隔离： 28 dB
RF/IF隔离： 15 dB
IF带宽： DC - 4 GHz
下变频器应用 12引脚3 x 3mm SMT陶瓷封装： 9 mm2 Typical Application Features
The HMC1048AlC3b is ideal for:•Ka-band Transponders
•Test Equipment & Sensors Outline Drawing Passive: No DC Bias Required High Input IP3: 23 dBm
LO/IF Isolation: 28 dB
Parameter Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.Units Frequency Range, RF & LO 2 - 1212 - 18GHz Frequency Range, IF DC - 4DC - 4GHz Conversion Loss9121113dB
LO to RF Isolation [2]
28382835dB
LO to IF Isolation [2]
15201828dB
RF to IF Isolation815612dB IP3 (Input)2023dBm 1 dB Gain Compression (Input)1013dBm。