20151060042-贾炜光-混频器仿真实验报告
通信电子电路仿真实验
通信电子电路仿真实验姓名：贾炜光李潇宇贾瑞学号：201510600422015106003820151060158学院：信息学院专业：通信工程指导教师：蔡光卉一、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.实验原理混频器将天线上接收到的射频信号与本振产生的信号相乘，cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2可以这样理解，α为射频信号频率量，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。
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。
在超外差接收机中 ,混频的目的是保证接收机获得较高的灵敏度 ,足够的放大量和适当的通频带 ,同时又能稳定地工作。
混频电路包括三个组成部分 : 本机振荡器、非线性器件、带通滤波器。
[1]由于非线性元件( 如二极管、三极管、场效应管等) 的作用,混频过程中会产生很多的组合频率分量 : p f L ±qf S 。
一般来讲 ,其中满足需要的仅仅是 f I =f L -f S 或者是f I =f S -f L 。
前者产生中频的方式称为高差式混频 , 后者称为低差式混频。
在这里 ,混频过程中产生的一系列组合频率分量经过带通滤波器即可以选择输出相应的中频 ,而其他的频率分量会得到抑制。
1、直流工作点分析使用仿真软件中的“直流工作点分析”，得放大器的直流工作点如下所示：但经测试，在电路中加入输入隔直流电容，混频输出的中频信号与输入信号之间出现一定的相位延迟。
实验结果见下图所示。
实验七混频器的仿真设计
混频器电路旳主要技术指标 • 变频损耗 • 噪声系数 • 端口隔离度 • 驻波比 • 动态范围 • 三阶交调系数 • 镜频克制度 • 交调失真
电流在工作点用泰勒级数展开：
i f (E0 UL cosLt US cosSt)
f (E0 UL cosLt) f '(E0 UL cosLt)US cosSt
Байду номын сангаас
1 2!
f
''(E0
UL
cos Lt )(U S
cos St )2
…
定义二极管旳时变电导g(t)为
g
t
= di dv
= v=E0 +ULcosLt
i2 gnVs cos(nL s )t
i1 gnVs cos(nL s )t n
输出： i i2 i1 2gnVs cos 2i 1L s t
n为偶数旳高次谐波电流被完全抵消，只剩余奇次谐波电 流(n=2i+1)，所以电路本身抵消了二分之一高次谐波电流 分量。
3、镜像回收混频器 (a)给出了分支线电桥旳信号和本振输入端都放置了平行耦合 镜像带阻滤波器，在该处它们镜像开路。因为该处距二极管 约为λSg／4, 因而在两个二极管输入接点处镜像信号被短路到 地。(b) 在接近连接二极管端口处有一耦合微带线作带阻滤波 器，该滤波器由两段1/4镜频波长旳短线构成，一段终端开路， 另一段与主传播线平行，形成平行耦合微带线。位置要调整 到刚好使镜频和本振二次混频后旳中频和一次混频旳中频同 相叠加，可回收镜频能量，提升混频器性能。
射频实验报告： 混频器(单平衡)
课程实验报告
《集成电路设计实验》
2010- 2011学年第 1 学期
班级：
混频器（单平衡）实验名称：
指导教师：
姓名学号：
实验时间：2011年5月23日
一、实验目的：
1、了解基本射频电路的原理。
2、理解基本混频器的工作原理并设计参数。
3、掌握Cadence的运用，仿真。
二、实验内容：
1、画出混频器的原理图。
2、仿真电路：仿真出混频器的的输入、输出频谱，输出增益，1dB压缩点。
Gain=8dB，NF<8dB，IIp3=0dBm，IP1dB=-10dBm。
三、实验结果
1、混频器原理图为：
2、仿真平台的建立
3、混频管参数
设置差分管参数如下，漏端电阻R=600，隔直电容1pF，晶体管W=32u，L=400n，nr=4，m=2
4、仿真参数
设置端口初始化仿真参数frf=800MHz，prf=-40dBm，flo=850MHz，plo=20dBm，Vbias=1.5V，采用PSS和Pac仿真：
3、仿真结果
（1）增益
运行spacture,得到电压转换增益为8.8dB，在输入功率-8dBm以下保持不变，如下：
（2）线性度
1、查看PSS结果，得到输入1dB压缩点IP-1=-6.5dBm，
2、得到IIP3=3.8dBm
3、噪声
仿真Pnoise，得到输出变频DSB噪声在50MHz约为12.5dB，
4、心得体会
这次实验让我可以开始熟练的使用PSS、pnoise等仿真，同时也更为深刻的了解到了Cadence的运用。
在以后的实验中我会更努力的做好实验的。
实验四 混频器
实验四模拟乘法混频一、实验目的1.了解集成混频器的工作原理2.了解混频器中的寄生干扰二、实验内容1.研究平衡混频器的频率变换过程2.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入本振电压的关系3.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入信号电压的关系4.研究镜象干扰。
三、实验原理及实验电路说明在高频电子电路中，常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。
这样不仅能满足各种无线电设备的需要，而且有利于提高设备的性能。
对信号进行变频，是将信号的各分量移至新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。
进行这种频率变换时，新频率等于信号原来的频率与某一参考频率之和或差。
该参考频率通常称为本机振荡频率。
本机振荡频率可以是由单独的信号源供给，也可以由频率变换电路内部产生。
当本机振荡由单独的信号源供给时，这样的频率变换电路称为混频器。
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。
本振用于产生一个等幅的高频信号V L，并与输入信号V S经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或和，故模拟相乘器加滤波器，滤波器滤除不需要的分量，取和频或者差频二者之一，即构成混频器。
图4-1所示为相乘混频器的方框图。
设滤波器滤除和频，则输出差频信号。
图4-2为信号经混频前后的频谱图。
我们设信号是：载波频率为S f 的普通调幅波。
本机振荡频率为L f 。
设输入信号为t V v S S S ωcos =，本机振荡信号为t V v L L L ωcos = 由相乘混频的框图可得输出电压t V tV V K K v S L S L S L M F )cos()cos(2100ωωωω-=-=式中 S L M F V V K K v 210=定义混频增益M A 为中频电压幅度0V 与高频电压S V 之比，就有L M F S M V K K V V A 210==图4-3为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
电磁场实验二
《微波技术与天线实验》课程实验报告实验二:集总参数滤波器设计学院通信工程学院班级13083414学号13081405姓名田昕煜指导教师魏一振2015年11 月11 日实验名称：1.实验目的一：通过此次实验，我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程，且通过亲自实验来熟悉MWO2003的各种基本操作。
二：本次实验我们需要用到MWO2003的优化和Tune等工具，要求熟练掌握MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧2.实验内容设计一低通滤波器要求如下：1、通带频率范围：0MHz～400MHz2、增益参数 S 21 ：通带内 0MHz～400MHz S 21 >--0.5dB3、阻带内 600MHZ 以上 S 21 <-50dB4、反射系数 S 11 ：通带内 0MHz～400MHz S 11 <-10dB3.实验结果电路设计如下图然后在软件中按照设计的要求做如下的优化要求然后点击运行就可以得到仿真的结果了，我们还可以对结果进一步进行优化，利用优化选项，使用随机优化，点击开始优化，可以是结果更加理想。
之后再点开Tuner微调，多次调试后发下如下参数比较合理得到仿真结果如下4.思考题（1）如果要你设计的是高通滤波器，与前面相比，需要变化那几个步骤？首先需要改变电路图的结构，如下图将原来的电容接地改成电感接地。
之后在优化参数进行重新设置。
也就是将原来0~400MHZ的优化条件改成400MHZ~MAX的频率范围。
原来的600~MAX的改为0~600MHZ的频率范围。
如下图之后重复上述仿真可以得到如下结果可见这样设计并不是十分的完美，在0~300MHZ内基本满足条件，在之后增益略微有偏差。
反射系数在某个区域内比较符合。
（2）你在优化设计过程中，那些参量调解对优化结果影响最大？（最敏感）利用TUNE进行略微条件，观察波形的变化。
可以总结出电容中：调节电容C1(位于最左边的电容)对波形的影响最大。
电感中：调节电感L3(位于最中间的电感)对波形的影响最大。
混合仿真实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展，仿真技术在各个领域得到了广泛应用。
混合仿真作为一种将不同仿真方法结合的综合性仿真手段，能够更加全面、准确地模拟复杂系统的行为和性能。
本实验旨在通过混合仿真方法，对某交通信号控制系统进行性能评估，以期为实际工程应用提供参考。
二、实验目的1. 掌握混合仿真的基本原理和方法。
2. 建立交通信号控制系统的混合仿真模型。
3. 评估交通信号控制系统的性能，并提出改进措施。
三、实验内容1. 仿真模型建立（1）交通流模型：采用VISSIM软件建立交通流模型，模拟实际道路上的车辆行驶情况。
（2）信号控制系统模型：采用MATLAB/Simulink软件建立信号控制系统模型，包括控制器、执行器等模块。
（3）混合仿真模型：将交通流模型和信号控制系统模型进行集成，实现混合仿真。
2. 仿真参数设置（1）道路参数：根据实际道路情况设置道路长度、车道数、信号灯数量等参数。
（2）交通流参数：根据实际交通流量设置车辆到达率、车辆速度等参数。
（3）信号控制系统参数：根据实际信号灯控制策略设置绿灯时间、红灯时间、黄灯时间等参数。
3. 仿真运行与分析（1）运行混合仿真模型，观察交通流和信号控制系统的运行情况。
（2）分析仿真结果，评估交通信号控制系统的性能，包括交通流量、延误、停车次数等指标。
（3）根据仿真结果，提出改进措施，如优化信号灯控制策略、调整道路参数等。
四、实验结果与分析1. 交通流量分析通过仿真实验，发现交通流量在信号灯控制下呈现周期性变化。
在绿灯时间较长的情况下，交通流量较大；在红灯时间较长的情况下，交通流量较小。
2. 延误分析仿真结果显示，信号灯控制对车辆延误有显著影响。
在绿灯时间较短的情况下，车辆延误较大；在绿灯时间较长的情况下，车辆延误较小。
3. 停车次数分析仿真结果显示，信号灯控制对车辆停车次数有显著影响。
在绿灯时间较短的情况下，车辆停车次数较多；在绿灯时间较长的情况下，车辆停车次数较少。
混频电路实验报告
混频电路实验报告引言混频电路是一种常用的电路，用于将两个或多个不同频率的信号进行合并或分离。
本实验旨在通过搭建混频电路并进行实验验证，加深对混频电路原理的理解。
实验器材•信号发生器•混频器•示波器•电阻•电容•电源•连接线实验步骤步骤一：搭建混频电路1.将信号发生器连接到混频器的输入端口。
2.将示波器连接到混频器的输出端口。
3.根据实验要求，选择合适的电阻和电容值，并连接到混频器的相关电路。
步骤二：调节信号发生器频率1.打开信号发生器，并设置初始频率为f1。
2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率。
步骤三：调节混频器参数1.根据实验要求，调节混频器的相关参数，如输入电压、放大倍数等。
2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率的变化。
步骤四：记录实验结果1.记录信号发生器的初始频率f1和混频器输出的信号频率f2。
2.记录混频器的参数设置。
实验结果与分析实验结果根据实验记录，我们得到了以下结果：•信号发生器的初始频率f1为1000Hz。
•混频器输出的信号频率f2为2000Hz。
•混频器的参数设置为放大倍数为2。
结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.混频器能够将两个不同频率的信号进行合并，输出一个新的信号。
2.输入信号的频率会对混频器输出信号的频率产生影响。
3.混频器的参数设置可以调节输出信号的放大倍数。
总结通过本实验，我们成功搭建了混频电路，并验证了混频器的原理。
混频电路在通信领域有着广泛的应用，如无线电通信、雷达系统等。
深入理解混频电路的原理对于电子工程师而言是非常重要的，本实验为我们提供了一个实践操作的机会，加深了对混频电路的理解和掌握。
混频器仿真模拟
混频器仿真模拟一 混频器原理介绍混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。
本地振荡信号())(1012752cos 2003mv f l ⨯⨯=π调幅信号为 ))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ。
经过混频器之后，信号会实现线性的搬移.调幅信号经过频率的线性搬移之后，由高频区移动至中频区，再采用滤波器将中频段的信号取出，即可得到465KHZ 中频段的调幅信号。
实验电路图如下（其中调幅信号由Multisim 中信号源提供）实验结果如下(其本中第一路为调幅输入信号，第二路为本地振荡信号，第三路为混频之后的输出信号)采用Multisim 中的傅里叶分析仪对输入输出信号进行频谱分析，可以观察到信号的输入和输出时的频谱搬移变化。
频谱图如下：第一幅为输入时的频谱图（调幅信号为))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ），第二幅为进过混频后输出的频率图二 参数分析（1）静态工作点的变化对输出的影响三极管静态工作点的位置决定了信号进行非线性变化之后高次分量，合理的静态工作点会有效的排除一些不必要的干扰。
在本实验中通过改变电阻R3可以改变静态工作点。
对参数R3进行扫描分析，图形如下（2）输入的本地信号幅度对输出的影响混频器的正常工作条件除了合理的静态工作点之外，还要求本地振荡信号的幅度远远大于射频信号的幅度（一般为十倍关系），但是本地振荡信号的幅度过大也会影响到混频的效果。
如下分别列出了本地振荡信号的幅度过大和过小两种情况下的混频输出结果。
1.本地载波输入过小（为20mv）2.本地载波过大（为2v）输入信号过小时，对于混频器来说信号的强度不够，输出信号的信噪比就不够，便容易引起失真；但是输入过大，如上述第二幅波形图所示，会引起严重的失真。
二极管的瞬时工作点取决于直流偏置电压，本地载波以及输入的调幅，时变静态工作点是由于直流偏置电压，本地载波决定，当输入信号远远小于本地振荡时，晶体管便不再是一个静态工作点随本地振荡信号变化而变化的线性元件，从而导致输出失真。
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混频器仿真实验
姓名：贾炜光
学号：20151060042 学院：信息学院
专业：通信工程
指导教师：谢汝生
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
混频器将天线上接收到的射频信号与本振产生的信号相乘，cosαcosβ=[cos(α+
β)+cos(α-β)]/2
可以这样理解，α为射频信号频率量，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。
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。
在超外差接收机中 ,混频的目的是保证接收机获得较高的灵敏度 ,足够的放大量和适当的通频带 ,同时又能稳定地工作。
混频电路包括三个组成部分 : 本机振荡器、非线性器件、带通滤波器。
[1]
由于非线性元件( 如二极管、三极管、场效应管等) 的作用,混频过程中会产生很多的组合频率分量 : p f L ±qf S 。
一般来讲 ,其中满足需要的仅仅是 f I =f L -f S 或者是f I =f S -f L 。
前者产生中频的方式称为高差式混频 , 后者称为低差式混频。
在这里 ,混频过程中产生的一系列组合频率分量经过带通滤波器即可以选择输出相应的中频 ,而其他的频率分量会得到抑制。
1、直流工作点分析
使用仿真软件中的“直流工作点分析”，得放大器的直流工作点如下所示：
但经测试，在电路中加入输入隔直流电容，混频输出的中频信号与输入信号之间出现一定的相位延迟。
实验结果见下图所示。
2、混频器输出信号“傅里叶分析”
选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，参数设置为：
基频5KHz，谐波数为120，采用终止时间为0.001S，线性纵坐标分析结果如下图所示，图中最高频谱点即为输出的465KHz中频信号成分，同时电路中还有部分较弱的其它谐波成分。
注：傅里叶分析参数选取原则：频谱横坐标有效范围=基频×谐波数，所以这里须进行简单估算，确定各参数取值。
二、模拟乘法器混频电路
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。
1、混频输入输出波形测试
在仿真软件中构建如下模拟乘法器混频电路，启动仿真，观察示波器显示波形，分析实验结果。
2、混频器输出信号“傅里叶分析”
选取电路节点6作为输出端，“傅里叶分析”参数设置为：
基频10KHz，谐波数为60，采用终止时间为0.001S，线性纵坐标
对输出信号进行“傅里叶分析”分析结果如下图所示，图中最高频谱点即为输出的500KHz中频信号成分，同时电路中还有部分较弱的其它谐波成分。
三．实验小结
1.对于multsiium软件的不熟练使得自己十分被动，在做实验时极为吃力。
2.混频器对于自己来说不熟悉，理论课学习不精使得实验课表现不好。
3.不知道自己做的好不好对不对望老师多多担待。