高频课程设计 二极管双平衡混频器
高频课程设计—混频器讲解
《通信电子线路》课程设计说明书混频器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：卢卓然指导教师：张松华职称副教授专业：电子信息工程班级：电子1201班学号： 1230340104完成时间：2014.12.222014年12月摘要模拟相乘器的主要技术指标是工作象限、线性度和馈通度。
工作象限是指容许输入变量的符号范围。
只容许ux和uy均为正值的相乘器称为一象限的,而容许ux和uy都可以取正、负值的则称为四象限的。
线性度是指相乘器的输出电压uO与输入电压ux(或uy)成线性的程度。
馈通度是指两个输入信号中一个为零时，另一个在输出端输出的大小。
混频是将载波为高频的已调信号，不失真地变换为载波为中间的已调信号。
在通信接收机中, 混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。
例如, 在超外差式广播接收机中, 把载频位于535 kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz的普通调幅信号, 把载频位于88 MHz～10.8MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号, 把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段内各电视台信号变换为中频为38 MHz的视频信号。
由于设计和制作增益高, 选择性好, 工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易, 所以采用混频方式可大大提高接收机的性能。
此设计就是利用仿真软件，采用模拟相乘器实现混频电路的。
关键词：模拟相乘器；混频电路ABSTRACTThe mixer in communication engineering and radio technology, application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are throughfrequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal afterfrequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to.Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, such as AMradio receiver will be amplitude modulated signal 535KHZ- a 1605KHZ to become 465KHZ IF signal, image signal television receiver will have a 870M48.5M to become 38MHZ of intermediate frequency image signal. In mobile communication, a frequency and the two frequency etc..In the transmitter, in order to improve the stability of transmitting frequency, uses the multistagetype transmitter. With a low frequency of the quartz crystal oscillator as the main oscillator, generating the main oscillation signal of a frequency is verystable, and then through the frequency plus or minus, multiply, divide intoradio frequency, we must use a mixer circuit, such as converting TV transposer transceiver channel, the uplink, downlink frequency in satellitecommunication transform, must be in the mixer. Thus, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master.Key words anlog mixer; mixer circuit目录绪论 (1)1 系统分析 (3)1.1 设计课题任务 (4)1.2 课题基本原理 (5)1.3 混频电路分类 (6)1.4 混频电路的实际运用 (7)2 单元电路工作原理 (8)2.1 模拟乘法器 (9)2.2 混频器 (10)2.3 选频电路 (11)3 电路性能指标测试 (15)4 结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)绪论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。
二极管双平衡混频器实验
二极管双平衡混频器实验
一丶实验目的
1.掌握二极管的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e对中频转出电压大小的影响。
二丶实验内容
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。
三丶实验仪器
1.高频实验箱 1台
2.双踪示波器 1台
3.频谱仪 1台
四丶实验原理
1 混频器的基本工作原理
在通信系统中，经常需要将信号自某一频率变换为另一频率，一般用的较多的是把一个已调的高频信号比啊换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为混频器。
在超外差式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。
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本地振荡器用于产生一个等幅的高频信号，并与输入信号Us经混频后所产生的差频信号经带通滤波器滤出，这个差频通常叫中频。
输出的中频信号Ui与输入信号Us载波振幅的包络形状完全相同，唯一差别是信号载波频率变换成中频频率。
混频器的电路模型如图所示。
u L
混频器电路模型
2二极管双平衡混频器
本设计的混频器模块采用二极管双平衡混频器实现相关功能。
其电路图如图所示。
二极管D1、D2在本振信号的正半轴导通，二极管D3、D4在UL的负半轴导通。
而且二极管上线工作频率高，可达100GHz。
其优点是：动态范围大，组合频率干扰小；噪声小，不存在本地辐射。
五丶实验电路图
六丶实验现象。
高频课程设计--混频器电路设计
高频课程设计--混频器电路设计三峡大学高频电子线路课程设计名称：混频器电路设计院系：理学院专业：光信息科学与技术姓名：学号：完成时间：2012/12/25成绩：摘 要混频电路是高频电子线路课程必须掌握的关键电路。
混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。
具体原理框图如图1所示。
本文详细的介绍了混频电路的设计过程，并且用Multisim 软件对设计的电路进行了仿真测试，结果符合要求，以下是电路的设计要求。
振荡器输出一频率为10MHz 1 f 、幅值0.2V ＜m U 1＜1V 的正弦波信号，此信号作为混频器的第一路输入信号；高频信号源输出一正弦波信号，2f =10MHz 、幅值m U 2=200mV ，此信号作为混频器的第二路信号，将这两路信号作为模拟乘法器的输入进行混频。
选频放大电路则对混频后的信号进行选频、放大，最终输出2MHz 的正弦波信号。
图1混频器原理框图关键词: 混频电路 Multisim 软件 模拟乘法器正弦波振荡器 模拟 乘法器 选频、 放大电路高频信号源一、总体设计方案对于混频电路的分析，重点应掌握，一是混频电路的基本组成模型及主要技术特点，二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法，三是应用电路分析。
混频电路的基本组成模型及主要技术特点：混频，工程上也称变频，是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过程，实质上也是频谱线性搬移过程，完成这种功能的电路就称为混频电路或变频电路。
混频电路的基本原理：图2中：U s (t)为输入信号，Uc(t)为本振信号，Ui(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 s)t c [cos( Am 21cos cos Am t U s c t c st 1p ψψψψψψos ++== 从上式可推出，Up(t)含有两个频率分量和为(ψc+ψS)，差为(ψC-ψS)。
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。
二极管混频器
《 高 频 电 子 线 T 4 4 4(1) n1 cos30t cos(2n 1)0t 路 S (t ) S (t ) cos0t 2 3 (2n 1) 》 （ 第 1 T 四 i i 'i ' ' [ S (t ) S (t )]v s 版 rd RL 2 ） 张 肃 提供混频增益的同时，进一步减小输入信号频率 文 主 编 成分。 高 等 教 育 出 版 社
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
4.7.1
4.7.2
二极管平衡混频器
二极管环形混频器
（双平衡混频器）
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
图 4.7.1 二极管平衡混频器
如果V0m> Vsm ,
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
图 4.7.3 在本振电压正半周的环形混频器
1 i ' i1 i3 S (t )v s rd RL
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
图 4.7.4
在本振电压负半周的环形混频器
1 T i '' i4 i2 S (t )v s rd RL 2
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 1 T 等 i i 'i ' ' [ S (t ) S (t )]v s 教 rd RL 2 育 T 4 4 4(1) n1 出 版 S (t ) S (t 2 ) cos0t 3 cos30t (2n 1) cos(2n 1)0t 社
【开题报告】双平衡二极管混频器的分析与设计
开题报告电子信息工程双平衡二极管混频器的分析与设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义混频器应用于移动通信和微波通信以及各种高精度的微波测量系统中的前端电路，是射频系统中的一个关键部分，其性能的好坏直接影响到整个系统的性能。
本文打算采用ADS软件设计了一个双平衡二极管混频器。
最后通过仿真得到了二极管双平衡混频器的三阶交调等参数。
介绍了混频器的发展状况、混频二极管以及利用它们来实现混频的优缺点。
给出了混频器相关的概念和指标，还有各种不同结构的混频器电路及其指标的差异。
探讨了二极管环形混频电路的工作原理，通过分析和计算，得出最终输出电流的组合频率分量。
按采用的非线性器件不同，常用的混频器有三极管混频器、二极管混频器和集成模拟乘法器构成的混频器，此外，还有采用变容二极管等非线性元器件构成的混频器。
其中，二极管混频器主要应用于工作频率较高的无线电超外差式接收机(如米波段及微波接收机)或仪器中。
其优点是电路结构简单，噪声低，工作频段宽，组合频率少。
它的电路形式有单管式、平衡式及环形式(也称为双平衡式)等。
混频器已被广泛应用于移动通信，微波通信，以及各种高精密微波前端电路测试系统，射频系统是其性能的关键部分，直接影响到整个系统的性能。
通信工程和无线电技术，被广泛用于调制系统中，输入基带信号，通过转换进入高频率的调制信号。
在解调过程中，收到的信号调制高频频率也将受到相应的中频信号转换。
特别是在超外差接收器，混频器被广泛使用，如AM广播接收器将有一个535KHz调幅信号，可用1000Hz的本振将其变频为465KHz的中频信号。
在为了提高发射机的发射频率，多级发射器的稳定性。
以较低的频率作为主振荡器晶体振荡器，产生一个非常稳定的高频主振信号，然后通过加，减，乘，除法运算转化成无线电频率，所以必须使用混频器电路，如转让发送和接收频道的电视转换，卫星通信上行，下行频率转换等，必须使用混频器。
因此，混频器电路是电子技术和无线电专业应用必须掌握的关键电路。
实验三 二极管双平衡混频器
变频电压增益
1、二极管双平衡混频器原理
二极管双平衡混频实验电路原理图
２、晶体管混频器
３、模拟乘法器混频
模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或 和，模拟相乘器加滤波器，滤波器滤除不需要的分 量， 取和频或者差频，即构成混频器．
集成模拟乘法器MC1496构成乘法器混频电路
五、参考实验波形
混频器输入输出点波形
混频器输入及选频放大输出波形
：本振频率
：高频载波频率
：中频载波频率 —下变频器 —上变频器
取差频，则中频频率降低： 取和频，则中频频率升高：
在 的 ， 变 频 后 依 然 在 载 波 两 边 。
( ) a 变 频 前
信 号 是 作 为 载 波 的 边 频 存
( ) b 变 频 后
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场 效应管和乘法器。 二极管双平衡混频器工作频率极高，输出频谱较 纯净，噪声低，工作频带宽，动态范围大，缺点是高 频增益小于1。
二、实验内容
1、 2、
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。 测试混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验原理
变频只改变载波频率，使之由高频变成中频，但是不改 变调制规律。包括调制方式、调制参数、调制程度等。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL，并与输入信号 VS经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
实验三 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一、实验目的本实验旨在通过搭建二极管双平衡混频器电路，了解其工作原理、性能参数及其应用领域。
二、实验原理1. 二极管双平衡混频器的基本原理二极管双平衡混频器是一种基于非线性元件（如二极管）的混频器，它的基本原理是将两个信号输入到电路中，通过非线性元件将两个信号混合在一起，并产生新的频率分量。
其中一个输入信号为本振信号，另一个为射频信号，输出为中频信号。
2. 二极管双平衡混频器的电路图及工作原理二极管双平衡混频器由四个二极管、两个变压器和若干电容等组成。
其中两个二极管构成反向并联的对称结构，另外两个构成正向并联的对称结构。
输入信号经过变压器耦合到正向并联结构中，在此处与本振信号相乘后通过反向并联结构进行滤波和放大，输出中间频率信号。
3. 二极管双平衡混频器的特点（1）具有较高的转换增益，可达10-15dB。
（2）具有较高的线性度和相位平衡度。
（3）适用于宽带、低噪声和高灵敏度的射频接收机。
三、实验器材示波器、信号源、直流电源、二极管、变压器、电容等。
四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，并检查连接是否正确。
2. 打开示波器和信号源，调节信号源输出频率为10MHz，幅度为0dBm。
3. 调节本振信号发生器输出频率为10.5MHz，幅度为0dBm，并将其输入到电路中。
4. 调节示波器参数，观察中频信号波形并记录其频率和幅度。
5. 改变本振信号发生器输出频率并记录中频信号的变化情况。
五、实验结果与分析1. 实验结果在本次实验中，我们成功地搭建了二极管双平衡混频器电路，并通过调节本振信号发生器的输出频率和幅度观察到了中频信号的波形。
在本振信号发生器输出10.5MHz时，我们观察到了中频信号的频率为500kHz左右，幅度约为-10dBm。
2. 结果分析通过实验结果我们可以看出，二极管双平衡混频器电路具有较高的转换增益和较高的线性度，能够将输入信号混合产生中频信号。
在本实验中，我们成功地观察到了中频信号的波形，并记录了其频率和幅度。
高频仿真实验报告
实验报告实验课程：通信电子线路实验（软件部分）学生姓名：周倩文学号：6301712010专业班级：通信121班指导教师：雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名：周倩文学号：6301712010 专业班级：通信121班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期： 2014-10-24 实验成绩：、实验三非线性丙类功放仿真设计（软件）一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
课程设计二极管双平衡混频器说明书
摘要在这次设计中，我主要负责二极管双平衡混频器，单失谐回路斜率鉴频器和低频功率放大器的设计。
要求完成各单元电路设计及仿真，利用Multisim开发软件完成整机电路设计；通过实际电路方案的分析比较，参数计算，元件选取，仿真测试等意见反馈环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图；掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法。
通过这次课程设计，是学生加强对通信电子线路的理解，掌握文献资料检索，设计方案论证比较，以及设计参数计算等能力环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，提高解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化。
关键词：通信调频仿真 Multisim目录摘要 (I)目录...................................................................... I I一、前言 (1)二、设计指标 (2)2.1 工作频率范围 (2)2.2 灵敏度 (2)2.3 选择性 (2)2.4 频率特性 (2)2.5 输出功率 (2)三、系统总述 (2)四、单元电路设计与仿真 (4)4.1 二极管双平衡混频器 (4)4.2单失谐回路斜率鉴频器 (5)4.3低频功率放大器 (6)4.4高频谐振放大器电路 (8)4.5 中频谐振放大器电路 (9)4.6本机振荡器 (10)五、整机电路设计图 (11)六、高频实验平台整机联调设计指标 (12)6.1、分级安装与调试 (12)6.2、整机联调时常见的故障分析 (12)6.3、调频接收机实验步骤 (13)七、设计总结 (14)八、参考文献 (15)一、前言近些年信息通信领域中，发展最快和应用最广的就是无线通信技术。
无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间，任何地点接收和发送任何信息。
基于二极管混频器的调幅接收系统整机电路设计课程设计报告
《通信电子系统》课程设计报告题目：基于二极管混频器的调幅接收系统整机电路设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
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平衡同步混频器课程设计报告
平衡同步混频器课程设计报告一、引言平衡同步混频器是电子电路中的一种重要器件，它可以将两路信号进行混频，同时保持输入输出之间的相位差为0度或180度。
在通信、雷达、广播、测量等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍平衡同步混频器的基本原理、设计要点以及实验结果。
二、基本原理平衡同步混频器由一个平衡混频器和一个同步环路组成。
平衡混频器是一种典型的双平衡混频器，它有两个输入端口和一个输出端口。
同步环路由相位锁定环路和参考振荡器组成。
参考振荡器提供精确的本地振荡信号，相位锁定环路监测并调节输入信号和本地振荡信号的相位差，保证输入输出之间的相位差为0度或180度。
三、设计要点平衡同步混频器的设计要点包括：平衡混频器的设计、同步环路的设计以及整体电路的优化。
平衡混频器的设计需要考虑两路输入信号的平衡性和混频器的线性度，同时需要选择合适的混频器器件和匹配网络。
同步环路的设计需要选择适当的相位检测器、低通滤波器和锁相环滤波器，以实现快速、准确的相位锁定。
整体电路的优化需要考虑信号的幅度和相位失真、杂散和噪声等因素，通过合理的电路布局和参数选择，优化整体电路性能。
四、实验结果为了验证平衡同步混频器的性能，我们进行了实验并得到了以下结果：在输入信号频率为1GHz，本地振荡信号频率为1.01GHz时，输出信号频率为10MHz，输出幅度为-12dBm，相位差为0度。
在输入信号频率为1.5GHz，本地振荡信号频率为1.49GHz时，输出信号频率为10MHz，输出幅度为-14dBm，相位差为180度。
实验结果表明，平衡同步混频器在频率范围内具有良好的混频性能和相位锁定性能。
五、结论平衡同步混频器是一种重要的电子电路器件，它在通信、雷达、广播、测量等领域中有着广泛的应用。
本文介绍了平衡同步混频器的基本原理、设计要点以及实验结果，可以为相关领域的工程师和科研人员提供参考。
在实际应用中，需要根据具体的需求进行电路设计和参数选择，以实现最佳的性能和可靠性。
毕业设计二极管环形混频器的设计
毕业设计91二极管环形混频器旳设计通信电路》课程设计二极管环形混频器旳设计课程设计任务书课程设计名称:通信电路课程设计设计题目:二极管环形混频器旳设计完毕期限:自年 12月 29 日至年 1月 4日共 1 周设计任务及规定: 设计任务:设计一款二极管环形混频器对二极管环形混频器电路进行分析设计确定二极管环形混频器性能指标设计规定:1、设计出完整旳电路图，并详述其工作原理。
2、设计出电路布局并分析电路功能及性能指标。
3、分析组合频率干扰旳原因并提出优化措施。
指导教师(签字): 教研室主任(签字):同意日期: 年月日二极管环形混频器旳设计摘要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 ,输入旳基带信号都要通过频率旳转换变成高频已调信号。
在解调过程中 ,接受旳已调高频信号也要通过频率旳转换 ,变成对应旳中频信号。
本文探讨了二极管环形混频电路旳工作原理,通过度析和计算，得出最终输出电流旳组合频率分量，并给出二极管环形混频器旳重要性能指标。
分析认为，由于二极管特性不配对，变压器中心抽头不对称，各端口之间旳隔离是不理想旳，总会有很少许功率在各端口之间窜通，提出了处理组合频率干扰问题旳3种措施。
二极管环形混频器广泛应用于高质量旳通信接受设备中，其长处是电路构造简朴，噪声低，工作频段宽，组合频率少。
关键词:混频电路，二极管环形混频器，本振信号，中频信号目录一、选题旳意义和目旳................................................1 二、总体设计方案 (2)1、二极管环形混频器工作原理 (2)2、二极管环形混频器电路特点 (2)三、电路分析及优化频率干扰旳措施 (3)1、二极管环形混频器电路分析 (3)2、优化频率干扰旳措施 (4)四、二极管环形混频器重要性能指标 (4)1、变频损耗和噪声系数 (4)2、变频压缩 (5)3、动态范围 (5)4、隔离度 (6)5、交调性能 (6)五、结论 (7)六、总结 (7)参照文献 (8)一、选题旳意义和目旳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 ,输入旳基带信号都要通过频率旳转换变成高频已调信号。
二极管双平衡混频器(高频电子线路实验报告)
二极管双平衡混频器(高频电子线路实验报告)实验目的：本实验的目的是了解二极管双平衡混频器的工作原理，学习二极管混频器的设计和实现方法，并掌握测量混频器的转换增益、带宽等性能指标的方法。
实验器材：信号源、三用万用表、示波器、阻容器、二极管、贴片电容、电感等。
实验原理：二极管混频器是广泛应用于射频电子技术和通信系统中的一种基本电路，其主要功能是将两个频率之差的信号（即交叉项）提取出来。
在混频器中，二极管的导通和截止状态会导致输入信号的非线性失真，从而产生一些新的频率成分，这些新的频率成分就是交叉项。
二极管双平衡混频器中，两个二极管位置互换，在输入端接受两路信号并且两路信号相位相反，在输出端将信号进行混频得到两路频率之差的信号，从而获得良好的高抑制比和较低的杂散响应，具有很好的工作稳定性。
实验步骤：1. 按照电路图连接电路，先不加直流偏置电压进行测量。
2. 用三用万用表测量二极管的参数（反向电流、正向电流、正向电压等），记录数据。
3. 使用示波器对混频器进行测试，并记录波形。
4. 使用信号源对输入端接入射频信号和本振信号，并连接示波器进行测量。
5. 使用贴片电容和电感调节深度谐振电路的参数，得到转换增益和带宽等指标数据。
6. 最后加入直流偏置电压，调节电路参数来提高直流工作点的稳定性。
实验结果：1. 测量二极管的参数：反向电流：30nA正向电流：65mA正向电压：0.6V2. 示波器测试的波形见图1。
3. 测量深度谐振电路的参数，得到转换增益为5.8dB，带宽为500kHz。
4. 接入射频信号和本振信号，示波器测得输出信号，幅度为3.2V，频率为1.0MHz，出现了转换增益和带宽这两项主要指标，结果见图2。
5. 经过反复调节电路参数，加入直流偏置电压后，测量得到直流工作点的稳定性良好。
实验分析：本实验采用了二极管双平衡混频器，其具有结构简单、工作可靠、传输带宽宽等优点，成为射频电子技术和通信系统中基本电路之一。
实验三 二极管双平衡混频器
实验十二变容二极管调频实验一、实验目的1、掌握变容二极管调频电路的原理。
2、了解调频调制特性及测量方法。
3、观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、实验内容1、测试变容二极管的静态调制特性。
2、观察调频波波形。
3、观察调制信号振幅时对频偏的影响。
4、观察寄生调幅现象。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、 3 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、频偏仪（选用）1台四、实验原理及电路1、变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如图12-1所示。
从P3处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从P2处输出为调频波（FM）。
C15为变容二级管的高频通路，L2为音频信号提供低频通路，L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。
本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管，其电压-容值特性曲线见图12-4，从图中可以看出，在1到10V 的区间内，变容二极管的容值可由35P到8P左右的变化。
电压和容值成反比，也就是TP6的电平越高，振荡频率越高。
图12-1 变容二极管调频图12-4 BB910型变容二极管容值与电压特性曲线图12-2示出了当变容二极管在低频简谐波调制信号作用情况下，电容和振荡频率的变化示意图。
在（a）中，U0是加到二极管的直流电压，当u＝U0时，电容值为C0。
uΩ是调制电压，当uΩ为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反向偏压增大；变容二极管的电容减小；当uΩ为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反向偏压减小，变容二极管的电容增大。
在图（b）中，对应于静止状态，变容二极管的电容为C0，此时振荡频率为f0。
因为LC f π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。
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。
平衡混频器课程设计
平衡混频器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握平衡混频器的基本概念，理解其工作原理和电路组成；2. 使学生了解平衡混频器在通信、广播等领域的应用，认识到其在现代电子技术中的重要性；3. 引导学生掌握平衡混频器的主要性能参数，学会分析其性能优缺点。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识，正确搭建和调试平衡混频器电路；2. 提高学生运用平衡混频器解决实际问题的能力，例如：设计简单的接收机电路；3. 培养学生通过实验和数据分析，优化平衡混频器性能的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术学科的兴趣，激发他们探索未知、追求创新的精神；2. 引导学生树立团队合作意识，培养他们在实验和讨论中互相学习、共同进步的良好习惯；3. 使学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强他们的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术学科的基础课程，以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点：本课程面向高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考、积极参与。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得良好的学习成果。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握平衡混频器的基本知识，提高电子技术实践能力，培养良好的团队协作和创新能力。
二、教学内容1. 平衡混频器基本原理：介绍平衡混频器的工作原理，分析其相较于传统混频器的优势，探讨其在高频信号处理中的应用。
教材章节：第三章第三节“平衡混频器原理及其应用”2. 平衡混频器电路组成：讲解平衡混频器的电路结构，分析各个部分的功能和作用，引导学生掌握电路元件的选型和连接方法。
教材章节：第三章第四节“平衡混频器电路分析与设计”3. 平衡混频器性能参数：介绍平衡混频器的性能指标，如转换增益、线性度、动态范围等，使学生能够评估和优化混频器性能。
高频课程设计 二极管双平衡混频器
河北科技师范学院课程设计说明书课程名称：高频电子线路设计题目：混频器工作原理姓名：高金龙、郭强、姚明月院系：机电工程学院专业班级：电子0701、0702学号：041407010704140702100414070227（姓名顺序排列）指导教师：杜殿会日期：2009年12月8至12日目录1、设计任务与要求 (1)2、方案与论证 (1)3、原理 (1)4、参数计算 (3)5、总原理图与仿真结果 (6)6、元件清单 (8)7、结论与心得 (9)8、参考文献 (9)二极管双平衡混频器1、设计任务与要求变频（混频）是指将高频已调波经过频率变换，变为固定中频已调波,同时必须保持其调制规律不变。
具有这种功能的电路称为混频电路或变频电路，亦称为混频器或变频器。
2、方案与论证方案一：三极管混频器的电路组态电路（c）和（d）都是共基级混频器，分为同级注入式和分级注入式。
电路（b），共发分级注入式电路（a），共发同级注入式方案二：二极管混频器图1二极管双平衡混频器的电路图示见图。
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。
图中的变压器一般为传输线变压器。
3、原理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])(1)(21[)1(2⋯+⋯++=-=n TT T S S V vn V v V v I e I i TV v ！！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。
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河北科技师范学院课程设计说明书课程名称：高频电子线路设计题目：混频器工作原理姓名：高金龙、郭强、姚明月院系：机电工程学院专业班级：电子0701、0702学号：041407010704140702100414070227（姓名顺序排列）指导教师：杜殿会日期：2009年12月8至12日目录1、设计任务与要求 (1)2、方案与论证 (1)3、原理 (1)4、参数计算 (3)5、总原理图与仿真结果 (6)6、元件清单 (8)7、结论与心得 (9)8、参考文献 (9)二极管双平衡混频器1、设计任务与要求变频（混频）是指将高频已调波经过频率变换，变为固定中频已调波,同时必须保持其调制规律不变。
具有这种功能的电路称为混频电路或变频电路，亦称为混频器或变频器。
2、方案与论证方案一：三极管混频器的电路组态电路（c）和（d）都是共基级混频器，分为同级注入式和分级注入式。
电路（b），共发分级注入式电路（a），共发同级注入式方案二：二极管混频器图1二极管双平衡混频器的电路图示见图。
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。
图中的变压器一般为传输线变压器。
3、原理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])(1)(21[)1(2⋯+⋯++=-=n TT T S S V vn V v V v I e I i TV v ！！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（p ωL ±ωS ）（p 为奇数）的组合频率分量，而抵消了ωL 、ωC 以及p 为偶数（p ωL ±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ωL 及ωS 的抑制作用。
（a ）VsRsRLVLT2D3D4RoCL L1L2/2L3L4VoT1（b ）图2图2双平衡混频器拆开成两个单平衡混频器在实际电路中，本振信号VL 远大于输入信号VS 。
在VS 变化范围内，二极管的导通与否，完全取决于VL 。
因而本振信号的极性，决定了哪一对二极管导通。
当VL 上端为正时，二极管D3和D4导通，D1和D2截止；当 上端为负时，二极管D1和D2导通，D3和D4截止。
这样，将图1所示的双平衡混频器拆开成图2（a ）和（b ）所示的两个单平衡混频器。
图2（a ）是VL 上端为负、下端正期间工作；图 2（b ）是VL 上端为正、下端为负期间工作。
由图2（a ）和（b ）可以看出，VL 单独作用在RL 上所产生的ωL 分量，相互抵消，故RL 上无ωL 分量。
由VS 产生的分量在VL 上正下负期间，经D3产生的分量和经D4产生的分量在RL 上均是自下经上。
但在VL 下正上负期间，则在RL 上均是自上经下。
即使在VL 一个周期内，也是互相抵消的。
但是VL 的大小变化控制二极管电流的大小，从而控制其等效电阻，因此VS 在VL 瞬时值不同情况下所产生的电流大小不同，正是通过这一非线性特性产生相乘效应，出现差频与和频。
4、参数计算 电路方框图1混频电路图D1DIODED2DIODE D3DIODED4DIODEL11mL2100uL3100uL41mC110pC210pR1100k环形开关混频器工作在开关状态时，输出电流中的组合频率只有本振电压的奇次谐波与信号电压频率的基波的组合，用一通式表示组合频率为()ωω±+L P 12其中p=0、1、2、……。
即使环形混频器不工作在开关状态时，它的输出电流也只含有本振电压的奇次谐波与信号电压的奇次谐波的组合，也可用通式()()s L q P ωω1212+±+来表示，其中p=1、2、3、……。
较之其他的混频器，组合频率干扰少是其突出的优点之一。
其中四个二极管选用2本振电路——电容三端式振荡电路末端放大器R b1400KR b22KC b2uFR c 35KQ1NPNC 120p FR e 2.5KC 250p FL13uHC 35pFC e 2uF C o 2uF+12负反馈时放大器的闭环增益 1f AA AF =+ 正反馈时放大器的闭环增益 1fA A AF=- 显然，当1=F A 时，∞→fA ，正反馈产生振荡 ，此后振荡电路的输入信号0i =X ，所以fi 'X X =。
因此，产生自激振荡的条件为1=F A应该指出：（1）为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。
反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。
（2）为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
其中电容三端式振荡频率为经计算L=3uH, C1=50pF, C2=20pF. 反馈系数为0.29可调电容为0-5pF,产生的本振振荡频率为21MHz-24.3MHz 。
调节可调电容C 产生21.5MHz 的本振信号，输入信号频率假定为20MHz ，则可选出频率为1.5MHz 的中频信号。
调节C 则可将不同频率的输入信号变为1.5MHz 的中频信号。
3信号放大电路Q12N2218AR51.5KC50.01uC60.01uC4120pR615KR35.1KR247KT2TRANS5VCCR42KVo放大器各项性能指标及测量方法如下： （1）谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率o f 称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），o f 的表达式为∑=LC f π210 （1-1）式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；∑C 为调谐回路的总电容。
5、总原理图与仿真结果 1、总原理图目录 第7页 共9页D 1D I O D ED 2D I O D ED 3D I O D ED 4D I O D EL 11mL 2100u L 3100uL 41mC 110pC 210pR 1100kR b 1400K R b 22KC b2u FR c 35K Q 1N P NC 120p F R e 2.5K C 250p FL 13u HC 35p FC e 2u FC o 2u F+12T 1T R A N S 5V 120KT 3T R A N S 1Q 12N 2218AR 51.5KC 50.01uC 60.01u C 4120pR 615KR 35.1KR 247KT 2T R A N S 5V C CR 42KV o目录第8页共9页2本振信号及混频之后的输出信号仿真图6、元件清单如下表：元件标号数值备注元件标号数值备注C5 0.01u R6 15KC6 0.01u V1 20KR5 1.5K Rc 35KL4 1m R2 47KL1 1m R1 100kRe 2.5K L2 100uRb2 2K L3 100uR4 2K C4 120pQ1 2N2218A Rb1 400KCb 2uF D4 DIODECe 2uF D1 DIODECo 2uF D3 DIODER3 5.1K D2 DIODEC3 5pF T3 TRANS1C2 10p T1 TRANS5C1 10p T2 TRANS7、结论与心得为期一周的高频课程设计已经结束了，回顾设计的点点滴滴，我们有太多的收获，过程是痛苦的，结果是收获的。
这就是我这一周来最大的感受。
我们是在发现问题和解决问题中不断进步的。
在此次设计时我们也遇到了不少的困难和问题，但在同伴们的共同努力下，辛苦的去钻研、去学习，最终都克服了这些困难，使问题得到了解决。
通过这一个星期的学习，我发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
经过这次课程设计，让我对前面的路有了更多的信心，因为在这个过程中，我学到了不少实用的东西，对于一些专业基础课有了更深层次的掌握，并且提高了动手能力和独立解决问题的能力。
本周课程设计不但锻炼了我们最基本的高频电子线路的设计能力，更重要的是让我们更深刻的认识了高频电子线路这门课程在实际中的应用。
8、参考文献[1] 杨翠娥. 高频电子线路实验与课程设计[M] . 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005.[2] 胡宴如. 高频电子线路[M] . 北京:高等教育出版社,2002.[3] 张肃文. 高频电子线路[M] . 北京:高等教育出版社,2004.[4] 张玉兴1 射频模拟电路[M ] 1 北京: 电子工业出版社, 2002．1[5] 武秀玲1 高频电子线路[M ] 1 西安: 西安电子科技大学出版社, 1999．1。