混频电路原理与分析
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 -
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6.4 二极管混频器
一、二极管平衡混频器
双栅场效应管混频电路
双栅场效应管混频电路1. 引言混频电路是一种将两个或多个不同频率的信号进行混合处理的电路。
双栅场效应管（Dual Gate Field Effect Transistor，简称DG-FET）是一种常用于射频放大和混频器应用的器件。
本文将介绍双栅场效应管混频电路的原理、特点和应用。
2. 双栅场效应管基本原理双栅场效应管是一种三极管，由两个栅极和一个漏极组成。
其工作原理与普通场效应管类似，但具有更高的增益和线性度。
其中一个栅极称为输入栅极（G1），另一个栅极称为控制栅极（G2）。
通过调节控制栅极电压，可以改变DG-FET的传输特性。
3. 双栅场效应管混频电路结构双栅场效应管混频电路由输入匹配网络、输出匹配网络和双栅场效应管组成。
输入匹配网络用于匹配输入信号源的阻抗，输出匹配网络用于匹配负载的阻抗，以提高功率传输效率。
双栅场效应管作为混频器的核心部件，负责将输入信号进行混频处理。
4. 双栅场效应管混频电路工作原理双栅场效应管混频电路的工作原理如下：1.输入信号经过输入匹配网络进入DG-FET的输入栅极（G1）。
2.控制栅极（G2）的电压调节DG-FET的传输特性，控制输出信号的幅度和相位。
3.输入信号和控制信号在DG-FET内部相互混合，产生混频效果。
4.输出信号经过输出匹配网络传送到负载。
5. 双栅场效应管混频电路特点双栅场效应管混频电路具有以下特点：•宽带特性：双栅场效应管具有较宽的工作带宽，可以处理多个不同频率的信号。
•高增益：由于双栅结构，DG-FET具有较高的增益，可以放大微弱的输入信号。
•低噪声：DG-FET具有低噪声系数，适用于对噪声要求较高的应用。
•线性度好：双栅结构使得DG-FET具有良好的线性度，适用于需要高精度的应用。
6. 双栅场效应管混频电路应用双栅场效应管混频电路广泛应用于射频领域，包括通信、雷达、无线电等领域。
具体应用包括：•射频信号放大：双栅场效应管可以将微弱的射频信号放大到适合后续处理的级别。
吉尔伯特单元混频电路
吉尔伯特单元混频电路摘要：1.吉尔伯特单元混频电路的概述2.吉尔伯特单元混频电路的工作原理3.吉尔伯特单元混频电路的应用领域4.吉尔伯特单元混频电路的优缺点分析正文：一、吉尔伯特单元混频电路的概述吉尔伯特单元混频电路，是一种在射频（RF）通信系统中广泛应用的混频电路，主要用于实现频率上下转换。
它是由英国工程师奥斯本·吉尔伯特（Oswald G.N.Gilbert）在20 世纪30 年代提出的，是一种具有代表性的射频混频电路，对于现代通信技术发展具有重要意义。
二、吉尔伯特单元混频电路的工作原理吉尔伯特单元混频电路主要由本振、混频、中频放大和本振抑制四个部分组成。
在工作过程中，本振信号与输入信号同时输入混频器，混频器将两个信号进行混频，产生上、下变频信号。
其中，下变频信号（即中频信号）经过中频放大器放大后，送入后续电路进行信号处理。
上变频信号则被本振抑制电路所抑制，以减少对其他电路的干扰。
三、吉尔伯特单元混频电路的应用领域吉尔伯特单元混频电路在射频通信领域具有广泛的应用，如无线电广播、卫星通信、移动通信、雷达系统等。
在射频信号处理、频率转换、信号调制与解调等方面发挥着重要作用。
此外，它还可应用于信号检测、信号分析、频谱监测等领域。
四、吉尔伯特单元混频电路的优缺点分析吉尔伯特单元混频电路具有以下优点：1.结构简单：相较于其他混频电路，吉尔伯特单元混频电路的结构较为简单，易于实现和调试。
2.性能稳定：在合理的电路参数设计下，吉尔伯特单元混频电路具有较好的性能稳定性，可实现较高的混频效率和抑制性能。
3.适应性强：吉尔伯特单元混频电路可根据实际应用需求进行灵活调整，适应不同频段、不同通信系统的要求。
然而，吉尔伯特单元混频电路也存在一定的缺点：1.本振泄漏问题：本振信号会泄漏到中频放大器和混频器等电路，可能导致电路性能下降。
2.二次谐波问题：混频过程中可能产生二次谐波，影响信号质量。
3.电路损耗：混频电路中存在一定的损耗，可能导致信号衰减。
混频电路原理
混频电路原理
《混频电路原理啊》
嘿，咱今天来聊聊混频电路原理。
这玩意儿啊，就像是一个神奇的魔法盒子。
我记得有一次啊，我在家里捣鼓我的小收音机。
那收音机可老了，估计比我年纪都大。
我就好奇啊，这声音到底是咋出来的呢。
然后我就开始研究，这一研究，就发现了混频电路这个神奇的东西。
你想啊，它就像是一个音乐魔法师，能把不同频率的信号给融合在一起，然后变出各种各样的声音来。
就好像我把高音的小鸟叫声和低音的海浪声放进去，它就能给我变出一个奇妙的混合声音，就像在海边听着小鸟唱歌一样。
在这个混频电路里啊，各种电子元件就像是一群小精灵，它们跑来跑去，传递着信号，让整个电路变得超级有趣。
有时候我都感觉自己像是进入了一个电子的小世界，看着这些小精灵们忙碌着，真的太有意思啦。
总之啊，混频电路原理就是这么神奇又好玩的东西，就像生活中的小惊喜一样，总是能给我们带来意想不到的乐趣。
以后我还要继续研究它，看看还能发现什么好玩的呢！这就是我对混频电路原理的感受啦，哈哈。
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 原理
混频原理
混频是一种将多个频率信号合并或分离的过程。
它通常在无线通信、音频信号处理和电子系统中使用。
混频的基本原理是利用混频器（也称为调频器）进行频率转换。
混频器是一种非线性元件，它可以将两个输入信号进行线性或非线性混合。
当输入信号经过混频器时，混频器会产生输出信号，其频率等于输入信号频率之和或差值，同时还会产生其他频率成分。
混频器通常由非线性晶体管、二极管或集成电路实现。
它们可以以不同的方式进行混频操作，包括加法混频、减法混频和倍频混频等。
在加法混频中，输入信号的频率相加形成输出信号的频率，而在减法混频中，输入信号的频率相减形成输出信号的频率。
混频在无线通信中的应用非常广泛。
例如，在超高频（UHF）和极高频（SHF）频段，混频被用来将信号从接收机转换到基
带频率进行解调。
类似地，在频率合成器或数字信号处理中，混频被用于将信号转换到所需的频率范围。
总之，混频是一种重要的信号处理技术，它可以将多个频率信号进行合并或分离，为无线通信和电子系统提供了更灵活和高效的信号处理能力。
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。
吉尔伯特单元混频电路
吉尔伯特单元混频电路一、引言吉尔伯特单元混频电路是一种常用的电子电路，用于将两个不同频率的信号进行混合。
混频电路在通信领域中具有重要的应用，常用于无线电调制解调、频率合成等方面。
本文将详细介绍吉尔伯特单元混频电路的原理、结构和性能。
二、原理和结构2.1 原理吉尔伯特单元混频电路是一种基于集成运放的电路，利用非线性元件（二极管）实现频率混合。
其原理如下：1.输入信号：吉尔伯特单元混频电路有两个输入端，分别为射频输入端（RF）和本振输入端（LO）。
射频输入端输入高频信号，本振输入端输入低频信号。
2.差分放大器：电路的核心是一个差分放大器，由两个输入级和一个共射输出级组成。
差分放大器的作用是将射频信号和本振信号进行差分放大，并输出混频信号。
3.非线性元件：差分放大器的输出信号通过非线性元件（二极管）进行整流。
非线性元件具有非线性特性，可以将输入信号的频率组合产生新的频率。
4.滤波器：整流后的信号需要通过滤波器进行滤波，去除不需要的频率成分，得到所需的混频信号。
2.2 结构吉尔伯特单元混频电路的结构如下：1.差分放大器：由两个共射放大器和一个共集放大器组成。
共射放大器用于放大射频信号和本振信号，共集放大器用于输出混频信号。
2.非线性元件：通常使用二极管作为非线性元件，其具有整流作用。
3.滤波器：用于滤除不需要的频率成分，保留混频信号。
4.电源：为电路提供所需的电源电压。
三、性能分析3.1 频率转换增益频率转换增益是吉尔伯特单元混频电路的重要性能指标，表示输入信号和输出信号之间的增益关系。
频率转换增益的计算公式如下：A=f IF f RF其中，A为频率转换增益，f IF为混频信号的中频，f RF为射频信号的频率。
3.2 带宽带宽是指吉尔伯特单元混频电路能够处理的频率范围。
带宽的大小决定了电路的应用范围。
带宽的计算公式如下：B=f IF_max−f IF_min其中，B为带宽，f IF_max和f IF_min分别为混频信号的最大频率和最小频率。
混频器电路工作原理
混频器电路工作原理
混频器电路是一种基础电路，可将频率不同的两个或多个信号进行混合。
其工作原理可以通过以下步骤进行描述：
1. 输入信号传输：混频器电路通常有两个输入端，分别连接频率不同的信号源。
这些信号可以是来自不同频段的信号，如射频（RF）信号和本地振荡器（LO）信号。
2. 加法混合：混频器电路中包含一个非线性元件，如二极管。
当两个输入信号同时输入到混频器电路中时，它们通过非线性元件进行混合。
这是通过非线性元件的非线性特性实现的，在这个过程中，输入信号之间互相作用，以产生新的频率成分。
3. 输出频率选择：混频器电路会产生包含输入信号频率的和、差以及其他混频项的输出信号。
然而，通常只有某些特定的混频项是有用的。
因此，输出信号需要通过滤波器进行频率选择，以滤除不需要的混频项。
4. 输出信号放大：为了增强信号的强度，输出信号通常需要经过放大器进行放大，以便于后续处理或传输。
总之，混频器电路通过非线性元件将输入信号混合，然后经过频率选择和放大处理，最终产生混合后的输出信号。
这种电路在无线通信、频谱分析、调频广播等领域具有广泛的应用。
混频器的工作原理
混频器的工作原理
混频器是一种电子设备，用于将多个频率不同的信号进行混合并输出。
其工作原理主要涉及两个重要的电路：输入电路和混频电路。
输入电路是将多个信号输入到混频器中的电路。
每个输入信号都经过放大器进行放大，然后经过带通滤波器进行滤波，以去除其他频率的干扰信号。
放大后的信号被分配到混频电路中的不同通道。
混频电路是混频器的核心部分，用于将多个输入信号进行混合。
混频电路通常由一对互相垂直的交流耦合晶体管组成。
这两个晶体管的输入端分别连接到输入电路中的两个通道。
当输入信号进入晶体管时，会产生两个相位正交的电流。
这两个电流会通过晶体管中的非线性元件（如PN结）进行非线性混合。
非线性混合会产生新的频率成分，包括两个输入频率之和、差以及其他互调产物。
通过选择不同的晶体管工作点和采用合适的滤波器，可以实现对特定频率的混频输出。
混频输出信号经过放大器进行放大，然后经过低通滤波器去除不需要的高频成分。
最后，混频器的输出信号可以通过调节输入信号的幅度、频率和相位，实现不同频率信号的混合和处理。
这种工作原理广泛应用于无线通信、雷达、广播电视等领域，为多频信号的处理提供了有效的方法。
说明混频的工作原理及应用
说明混频的工作原理及应用工作原理混频（Heterodyning）是一种信号处理技术，常用于无线通信和电子设备中。
混频的工作原理基于两个不同频率的信号相互作用产生一个新的频率差信号。
这个新信号被称为中频信号（Intermediate Frequency, IF），可以更容易地进行处理和传输。
混频的工作原理包括以下几个步骤：1.输入信号：混频器的输入信号通常由两个不同频率的正弦波组成，分别被称为本地信号（Local Oscillator, LO）和射频信号（Radio Frequency,RF）。
本地信号的频率通常是固定的，而射频信号的频率则根据需求而变化。
2.混频器：混频器是混频过程中最关键的组件，它将本地信号和射频信号相互作用。
混频器根据正弦波的特性，对两个输入信号进行乘法运算，生成一个新的信号。
3.中频信号：混频器的输出信号为中频信号，其频率为本地信号频率与射频信号频率之差。
通常将射频信号频率转换为中频信号是为了方便后续处理和传输。
4.信号处理：中频信号经过滤波器、放大器和其它处理电路进行进一步的处理。
滤波器用于去除混频器输出信号中的杂散频率分量，放大器用于增强信号的幅度。
5.应用：经过信号处理后的中频信号可以被用于各种应用，如无线通信、广播、雷达、遥感和电视等领域。
应用混频技术在许多领域中都有广泛的应用，下面列举了其中一些常见的应用场景：•无线通信：在无线通信系统中，混频技术用于将射频信号转换为中频信号。
中频信号能够更容易地进行解调、调制和传输。
此外，混频技术还可以将多个信号混合在一起，从而实现频分复用和多路复用等技术。
•广播：广播系统使用混频器将高频信号转换为中频信号，方便后续的处理和传输。
通过混频技术，广播信号可以更远地传播，并且在接收端进行解调和放大。
•雷达：雷达系统使用混频技术将回波信号转换为中频信号。
中频信号经过滤波和放大后，可以提供更准确的目标信息，如目标的位置、速度和方向等。
•遥感：在遥感领域，混频技术常用于接收和处理卫星信号。
混频电路原理
混频电路原理
混频电路是一种电子电路，用于将两个或多个不同频率的信号进行混合，生成新的频率组合。
混频电路通常有两个输入端和一个输出端。
混频电路的原理是利用非线性元件的特性。
非线性元件在电路中工作时，会产生交叉项，这些交叉项就是混频电路中所需的。
在混频电路中，通常使用非线性元件如二极管或晶体三极管作为混频器。
其中，二极管主要用于低频混频，晶体三极管则用于高频混频。
混频电路的基本原理是将两个输入信号通过非线性元件进行混合，产生新的频率组合。
混合后的信号中包含了原始信号的和差频率，可以通过滤波器将所需的频率分离出来。
混频电路主要有两种工作方式，即单边带调制（SSB）和双边
带调制（DSB）。
单边带调制的混频电路可以将信号的一边带滤波掉，只保留所需的频率。
双边带调制的混频电路则输出两个频率的信号。
混频电路在通信领域有很多应用，如无线电广播、电视和通信系统中的频率转换等。
它能够将不同频率的信号进行处理和转换，实现信号的接收和发送。
总之，混频电路利用非线性元件的特性，将两个或多个不同频
率的信号混合，生成新的频率组合。
它在通信领域中起着重要的作用，能够完成信号的处理和转换。
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。
混频器工作原理详解
混频器⼯作原理详解
混频器⼯作原理详解
混频器是通信系统的重要组成部分，⽤于在所有的射频和微波系统进⾏频率变换，这种频率变换应该是不失真的，原载频已调波的调制⽅式和所携带的信息不变。
在发射系统中混频器⽤于上变频，在接收系统中⼀般⽤于下变频。
⽬前混频器已⼴泛运⽤千雷达、电⼦对抗、通信、遥控遥测、⼴播电视等领域，混频器技术指标的好坏将直接影响整机性能的发挥。
——』混频器的⼯作原理
混频是指将信号从⼀个频率变换到另外⼀个频率的过程，其实质是频谱线性搬移的过程，混频器是输出信号频率等千两输⼊信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。
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。
混频失真和⼲扰的抑制
1、消除或减少交调、互调⼲扰的⽅法
a、采⽤线性度好的混频器，选择合适静态⼯作点；
b、降低射频信号输⼊幅度，使混频器⼯作在线性时变⼯作状态，减少混频的⾼次谐波分量；
C、从电路结构上考虑，采⽤多个⾮线性器件构成平衡混频电路，抵消⼀部分⽆⽤的组合频率分量；
d、采⽤补偿及负反馈技术实现接近理想的相乘运算。
2、消除或减少互易混频⼲扰的⽅法
a、采⽤线性度较好的混频器；
b、提⾼本振信号频谱纯度。
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。
三极管混频电路
三极管混频电路混频电路图1 混频器原理框图电路及工作原理1.、T为混频管，B-E结非线性；(υs+υL)→B-E 结非线性，→分量，线性传送到C-E结→经LC中频带通滤波（中心频率为ωI）→实现混频。
2、电路分析图中,输入信号υs=V sm cosωc t,输出中频回路LC调谐在ωI=ωL-ωs 上,如将(V BBO+υL)作为三极管的等效基极偏置电压,用V BB(t)表示,称时变基极偏压,其中υL=V Lm cosωL t为本振电压。
若υs很小时,V Lm>>V sm即可视混频管参数是受V BB(t)控制的时变网络,对υS而言，该电路分析方法可近似采用时变参数时小信号谐振放大器的分析方法称之为等效线性时变系统分析方法。
3、混频电路的组成模型及频谱分析图a 是混频电路的组成模型，可以看出是由三部分基本单元电路组成。
分别是相乘电路、本级振荡电路和带通滤波器(也称选频网络)。
当为接收机混频电路时，其中U s (t)是已调高频信号。
U l (t)是等幅的余弦型信号，而输出则是U i (t)为中频信号。
混频电路的基本原理：^ 图2中，U s (t)为输入信号，U c (t)为本振信号。
U i (t)输出信号。
分析：当st sm s cos U (t)U ψ= 则(t)(t)U U (t)U c s p = = ct cm st sm cos U cos U ψψ = ct st cos cos Am ψψ 其中：cm sm U U Am =对上式进行三角函数的变换则有()t c st 1p cos cos Am t U ψψ=：)t]-(c s)t c [cos(Am 21s c ψψψψos ++ 从上式可推出，U p (t)含有两个频率分量和为(ψc +ψS )，差为(ψC -ψS )。
若选频网络是理想上边带滤波器则输出为]t Amcos[21(t)U s c i ψψ+=． 若选频网络是理想下边带滤波器则输出：]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ=．工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有ψc >>ψS ．往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ=为接收机的中频信号。
cmos模拟开关混频电路原理
cmos模拟开关混频电路原理
CMOS模拟开关混频电路是一种基于CMOS技术的混频电路，用于将两个不同频率的信号混合在一起。
该电路的主要原理是通过两个CMOS模拟开关，在不同的时
刻将两个输入信号接入一个输出电路。
具体的工作原理如下：
1. 输入信号1和输入信号2分别接入两个CMOS模拟开关的
控制端。
第一个开关负责控制输入信号1的通断，第二个开关负责控制输入信号2的通断。
2. 输出电路接入两个CMOS模拟开关的输出端，输出信号通
过两个开关的通断状态决定是输入信号1还是输入信号2。
3. 通过时序控制信号，控制两个CMOS模拟开关的开闭时间，使得两个输入信号能够按照一定的时间序列接入输出电路。
通过不断切换两个输入信号的通断状态，输出电路能够获得两个信号的混合信号。
这样，就实现了混频的功能。
CMOS模拟开关混频电路具有低功耗、低噪声和较高的动态
范围等优点，广泛应用于无线通信、雷达和音频设备等领域。
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。
混频器原理
混频器原理
混频器是一种电子器件，用于将多个不同频率的信号混合在一起，形成一个组合信号。
它的工作原理是基于超外差原理和电流传输原理。
超外差原理是指将两个不同频率的信号相乘，得到的结果包含了两个信号频率之和和差的成分。
当其中一个信号频率很高时，称为射频信号，另一个频率较低时，称为本地振荡信号。
通过调整本地振荡信号的频率，可以选择性地提取出不同频率的成分。
混频器的电路结构通常包括一个射频输入端和一个本地振荡器输入端，以及一个混频器输出端。
射频信号和本地振荡信号通过二极管或场效应管等电子器件进行相乘，得到混频信号。
混频信号经过滤波等处理后，可以得到所需的频率成分。
电流传输原理是混频器中的关键技术之一。
如果将射频信号和本地振荡信号直接相乘，会出现非线性失真和频率相互干扰的问题。
为了解决这些问题，混频器采用了电流传输技术。
电流传输的基本原理是将输入信号转换为电流，在电流领域进行处理，最后再将输出信号转换为电压。
这样可以有效降低非线性失真和频率干扰的影响。
混频器广泛应用于通信、雷达、无线电广播等领域。
通过混频器可以实现信号调频、频谱分析、频率转换等功能，提高信号的处理和传输效果。
混频电路实验报告
混频电路实验报告混频电路实验报告引言：混频电路是电子技术中常见的一种电路，它能够将两个不同频率的信号进行混合，产生新的频率信号。
在通信领域中，混频电路被广泛应用于频率转换、调制解调、信号处理等方面。
本实验旨在通过搭建混频电路并进行实验验证，加深对混频原理的理解和掌握。
实验材料和仪器：1. 信号发生器2. 两个频率不同的信号源3. 电阻、电容、电感等基本电子元件4. 示波器5. 多用途电路实验板实验步骤：1. 将多用途电路实验板连接好，并确保电路连接正确。
2. 将信号发生器和两个频率不同的信号源分别连接到电路中。
3. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化。
4. 使用示波器测量输入和输出信号的频率、幅度等参数。
实验结果：在实验过程中，我们通过调节信号发生器的频率和幅度，观察到输出信号的变化。
当两个输入信号的频率相差较大时，输出信号的频率与其中一个输入信号的频率相近；当两个输入信号的频率相差较小时，输出信号的频率为两个输入信号频率的差值。
同时，输出信号的幅度也会受到输入信号的幅度影响，但幅度变化不如频率变化明显。
讨论与分析：混频电路的实验结果与混频原理相吻合。
混频电路实质上是将两个不同频率的信号进行非线性运算，产生新的频率信号。
在实验中，我们通过调节输入信号的频率和幅度，可以控制输出信号的频率和幅度。
这种特性使得混频电路在通信领域中具有重要的应用价值。
混频电路的应用：1. 频率转换：混频电路可以将信号从一个频率转换到另一个频率，实现不同频段之间的信号传输。
2. 调制解调：混频电路常用于调制解调器中，将调制信号与载波信号进行混频，实现信号的调制和解调。
3. 信号处理：混频电路可以将多个信号进行混合，实现信号的处理和分析。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了混频电路并验证了混频原理。
混频电路在通信领域中具有广泛的应用，对于频率转换、调制解调、信号处理等方面起到重要作用。
混频电路的实验结果与混频原理相吻合，加深了我们对混频原理的理解和掌握。
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极偏置电压， VCC 为集电极直流电压， L1C1组成输入回路，
它谐振于输入信号频率
?
s。L
2C
组成输出中频回路，它谐振
2
于中频? i=? o–? 设输入信号
s。v s
?
Vsm
，co本s ? 振s (t电) 压
v o ? Vo cos ? o t
实际上，发射结上作用有三个电压 v be ? VBB ? v o ? v s
5) 工作稳定性：主要指振荡器的频率稳定度 上述的几个质量指标是相互关联的，应该正确选择管子的工 作点、合理选择本振电路和中频频率的高低，使得几个质量 指标相互兼顾，整机取得良好的效果。
5. 混频器电路类型
1)叠加型混频器
图示中的非线 v s(t) 性器件具有
v
非线性 i
带通
v I (t)
器件
如下特性：
晶体管混频原理电路，其电路组态可归为4种电路形式
+ vs – + vo –
(a)
+
vs
fi
+ vs
+ ; vo
–
fi
+
+
vs
vo
fi
–
–
(b)
(c)
(d)
图(a) 电路对振荡电压来说是共发电路，输出阻抗较大，混频时所需本地振
荡注入功率较小，这是它的优点。，可能产生频率牵引现象，这是它的缺点。
十MHz) ，因为共基电路的截止频率 f? 比共发电路的 较大。因此，在较高频率工作时采用这种电路。
f?
要大很多，所以变频增益
晶体管混频器的分析方法
1.幂级数分析法 在小信号运用的条件下，也可以将某些非线性元器件
函数表达式用幂级数函数近似，使问题简化。用这种方法 来分析非线性电路可突出说明频率变换作用，不便于作定 量分析。
滤波器
v0
本机
t
fo
f
振荡器
t
fi
f
f0
f
混频前后的频谱关系
vS
vo
ωS
vI
ωo
ωo-ωS
ωo+ω S
2. 为什么要变频？
变频的优点： 1)变频可提高接收机的灵敏度 2)提高接收机的选择性 3)工作稳定性好 4)波段工作时其质量指标一致性好
变频的缺点： 容易产生镜像干扰、中频干扰等干扰
3. 变频器的分类
6.5 混频器原理与电路
6.5.1 概述 6.5.2 晶体三极管混频器 6.5.3 混频器的干扰
6.5.1 概 述
1. 混频器的作用与组成 混频即对信号进行频率变换，将其载频变换到某一
固定的频率上(常称为中频)，而保持原信号的特征(如调 幅规律)不变。
混频器的电路组成如图所示
vs t
混频器
vi
非线性器件
vs
因Vo>>Vsm使晶体管工作在线 性时变状态，所以晶体管集电极静
态电流ic(t)和跨导gm(t)均随 v o 作周
期性变化。
VBB
t
加电压后的晶体管转移特性曲线
由于信号 vs远小于 v0，可以近似认为对器件的工作状态 变化没有影响。此时流过器件的电流为
i(t) = f(v)= f(v0+ vs+ vBB)
采用中心频率不同的带通滤波器(? 0–? s)或(? 0+? s)则可 完成低中频混频或高中频混频。
6.5.2 晶体三极管混频器
1. 基本电路和工作原理
+
ic
T +
+
v ce
v be – –
L1 C1
vs
L2 C2
vi
+–
–+
+–
v0
VBB
VCC
上图为晶体三极管混频器的原理电路。图中， VBB为基
按器件分： 二极管混频器、 三极管混频器、 三极管变频器、 模拟乘法器混频器、 场效应管混频器、 场效应管变频器
按工作特点分： 单管混频、 平衡混频、 环型混频
从两个输入信号在时域上的处理过程看： 叠加型混频器、 乘积型混频器
4. 混频器的性能指标
1) 变频( 混频) 增益： 混频器输出中频电压Vim与输入信号电压Vsm的 幅值之比。 2) 噪声系数： 高频输入端信噪比与中频输出端信噪比的比值。 3) 选择性： 抑制中频信号以外的干扰的能力。 4) 非线性干扰： 抑制组合频率干扰、交调、互调干扰等干扰的能力。
i = a0+a1v+a2v2+a3v3+……
2.变跨导分析法 在混频时，混频管可看着一个参数(跨导)在改变的线
性元件，即变跨导线件元件。
时变电导
iC
a'
b'
a
b
a b
0 0
v 0 vBE vBE
变跨导分析法
由于信号电压 Vsm 很小，无论 它工作在特性曲线的哪个区域，都 可以认为特性曲线是线性的 (如图上 ab 、a?b?和a?b?三段的斜率是不同 的)。因此，在晶体管混频器的分析 中，我们 将晶体管视为一个跨导随 本振信号变化的线性参变元件。
可将v0+ vBB看成器件的交变工作点，则 i(t)可在其工作点
(v0+ vBB)处展开为泰勒级数
i(t)
?
f(v 0 ? V BB ) ?
f ?(v 0 ? V BB )v s ?
所用非线性器件的不同，叠加型混频器有下列几种：
1. 晶体三极管混频器 它有一定的混频增益
2. 场效应管混频器 它交调、互调干扰少
3. 二极管平衡混频器和环形混频器 它们具有动态范围大 组合频率干扰少的优点
2)乘积型混频器
乘积型混频器由模拟乘法器 和带通滤波器组成
v s(t)
v o(t) 带通 v I(t)
其实现模型如图所示
设输入信号为普通调幅波
v L(t) 乘积型混频器实现模型
vs (t) ? Vsm (1 ? ma cos? t) cos? st v o(t) ? Vom cos ? ot
V 0 (t) ?
kv sv 0 (t) ?
K 2
VsmVom (1 ?
ma
cos?
t)[cos?( 0 ? ? s )t ? cos((? 0 ? ? s )t]
v o(t)
叠加型混频器实现模型
i ? f (v ) ? a 0 ? a 1v ? a 2v 2 ? a 3v 3 ? ?
对其2次方进行分析：a
2v
2
?
a
2(v s
?
v
o)2
?
a
2v
2 s
?
a
2v
2 o
?
2a
2v sv
o
在二次方项中出现了和的相乘项，因而可以得到(? 0+? s)和 (? 0-? s)。若用带通滤波器取出所需的中频成分(和频或差 频)，可达到混频的目的。
图(b) 电路的输入信号与本振电压分别从基极输入和发射极注入，因此，相
互干扰产生牵引现象的可能性小。同时，对于本振电压来说是共基电路，其输入
阻抗较小，不易过激励，因此振荡波形好，失真小。这是它的优点。
图(c) 和(d) 两种电路都是共基混频电路。在较低的频率工作时，变频增益低，
输入阻抗也较低，因此在频率较低时一般都不采用。但在较高的频率工作时 (几