混频器的设计与仿真知识讲解

合集下载

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真
2.2.3 仿真与结果显 示模板(Simula tion & Data Displa y Templa te)
为了增加仿真 分析的方便性 ,ADS软件提 供了仿真模板 功能,让使用者可以 将经常重复使 用的仿真设定 (如仿真控制器 、电压电流源、变量参数设定等)制定成一个模 板,直接使用,避免了重复设 定所需的时间 和步骤。结果显示模板 也具有相同的 功能,使用者可以将 经常使用的绘 图或列表格式 制作成模板以 减少重复设定 所需的时间。除了使用者自 行建立外,ADS软件也 提供了标准的 仿真与结果显 示模板可供使 用。
2.1.4 电路包络分析 (Circui t Envelo pe)
电路包络分析 包含了时域与 频域的分析方 法,可以使用于包 含调频信号的 电路或通信系 统中。电路包络分析 借鉴了SPI CE与谐波平 衡两种仿真方 法的优点,将较低频的调 频信号用时域 SPICE仿 真方法来分析 ,而较高频的载 波信号则以频 域的谐波平衡 仿真方法进行 分析
卷积分析方法 为架构在SP ICE高频仿 真器上的高级 时域分析方法 ,藉由卷积分析 可以更加准确 的用时域的方 法分析于频率 相关的元件,如以S参数定 义的元件、传输线、微带线等。
2.1.2 线性分析
线性分析为频 域的电路仿真 分析方法,可以将线性或 非线性的射频 与微波电路性参数,如S、Z、Y和H参数、电路阻抗、噪声、反射系数、稳定系数、增益或损耗等 (若为非线性元 件则计算其工 作点之线性参 数),在进行整个电 路的分析、仿真。
目前ADS所 提供的设计指 南包括:WLAN设计 指南、Blueto oth设计指 南、CDMA20 00设计指南 、RF System 设计指南、Mixer设 计指南、Oscill ator设计 指南、Passiv e Circui ts设计指南 、Phased Locked Loop设计 指南、Amplif ier设计指 南、Filter 设计指南等。除了使用AD S软件自带的 设计指南外,使用者也可以 通过软件中的 Design Guide Develo per Studio 建立自己的设 计指南。

混频器设计与应用技术

混频器设计与应用技术

混频器设计与应用技术混频器(Heterodyne Mixer)是一种常用于射频(RF)和微波(microwave)电路中的器件,用于将不同频率的信号进行混频处理。

本文将介绍混频器的设计原理、主要类型以及广泛应用的技术。

一、混频器设计原理混频器的设计原理基于频率混合的特性,利用非线性元件,如二极管或场效应晶体管(FET),将两个不同频率的信号进行混合。

通过混频器的非线性特性,原始信号的频率被转换成新的频率,即中频(intermediate frequency, IF)。

二、混频器的主要类型1. 非平衡混频器非平衡混频器是最简单和常见的混频器类型之一。

它通常由一个二极管和匹配网络组成。

非平衡混频器具有较低的转换增益和较高的转换损耗,适用于一些要求简单性能的应用场景。

2. 平衡混频器平衡混频器是由两个对称的非线性电路组成,可以抵消输入信号中的互调失真。

平衡混频器具有较好的抗互调能力和较高的转换增益,适用于一些性能要求较高的应用场景。

3. 双平衡混频器双平衡混频器是在平衡混频器的基础上增加了额外的平衡结构,可以进一步提高抗互调能力和转换增益。

双平衡混频器通常用于一些对性能要求非常高的应用,如通信系统中的高动态范围接收机。

4. 有源混频器有源混频器是将放大器与混频器集成在一起的混频器。

它具有较高的增益和较低的噪声性能,适用于需求较高的射频接收机和通信系统。

三、混频器的应用技术1. 超外差接收技术超外差接收技术是混频器的一种重要应用技术,用于将接收到的射频信号转换成中频信号进行后续处理。

通过使用合适的混频器和滤波器,可以实现高灵敏度、高选择性的无线通信接收系统。

2. 雷达系统混频器在雷达系统中广泛应用。

雷达系统通过发射和接收射频信号来探测目标。

混频器用于将接收到的回波信号和本振信号进行混频处理,提取出目标的距离、速度和角度等信息。

3. 通信系统在通信系统中,混频器用于频率转换、频谱分析和信号调制等关键步骤。

实验七混频器的仿真设计

实验七混频器的仿真设计
➢ 信号功率和本振功率应同步加到混频二极管上; ➢ 二极管要有直流通路和中频输出通路; ➢ 二极管和信号回路应尽量匹配,以便取得较大旳信号功率; ➢ 本振与混频器之间旳耦合量应能调整,以便选择合适旳工作状态; ➢ 中频输出端应能滤掉高频分量(信号和本振)
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。

《混频器原理与设计》课件

《混频器原理与设计》课件

3
LO-RF隔离度
LO-RF隔离度是指本振信号和射频信号
本振抑制度
4
之间的隔离程度。
本振抑制度是指混频器抑制本振信号的
能力。
5
拍频抑制度
拍频抑制度是指混频器抑制拍频信号的 能力。
第五章:混频器实验
实验装置
混频器实验通常需要使用特定的 实验装置和信号发生器。
操作步骤
混频器实验需要按照一定的步骤 进行,确保实验结果的准确性。
2 双晶体混频器电路设

双晶体混频器电路通常具 有更高的转换增益和更好 的本振抑制效果。
3 集成混频器电路设计
集成混频器电路具有体积 小、功耗低和可靠性高的 特点。
第四章:混频器性能指标
1
转换增益
转换增益是指混频器输入信号和输出信
端口匹配
2
号之间的功率差异。
端口匹配是指混频器输入和输出端口的频器实验结果进行分析,验 证混频器的性能指标。
第六章:混频器应用案例
航天器通信系统
混频器在航天器通信系统中 起到信号处理和频率变换的 关键作用。
葡萄酒品质检测
混频器可以用于葡萄酒品质 检测中的频率选择和信号处 理。
新能源电车智能充电系 统
混频器在新能源电车智能充 电系统中用于频率变换和充 电控制。
第二章:混频器的工作原理
简介
混频器将两个不同频率的信号进 行混合,产生新的频率差信号。
基本原理
混频器利用非线性元件的特性, 将输入信号进行非线性变换。
本振抑制
混频器通过抑制本振信号,避免 对输入信号的干扰。
第三章:混频器电路设计
1 单晶体混频器电路设

设计单晶体混频器电路时 需要考虑元件特性和稳定 性。

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真

混频器的设计与仿真设计题目:混频器的设计与仿真学生姓名:学院:专业:指导老师:学号:日期: 2011年12 月20 日目录一、射频电路与ADS概述 (3)1、射频电路概述 (3)2、ADS概述 (3)二、混频器的设计 (7)1.混频器的基本原理 (7)2、混频器的技术指标 (9)三、混频器的设计 (9)1、3 D B定向耦合器的设计 (9)1.1、建立工程 (9)1.2、搭建电路原理图 (10)1.3、设置微带线参数 (11)1.4、耦合器的S参数仿真 (12)2、完整混频器电路设计 (17)3、低通滤波器的设计 ................................................................ 2错误!未定义书签。

四、混频器性能仿真 (23)1、混频器功能仿真 (23)1.1、仿真原理图的建立 (23)1.2功能仿真 (25)2、本振功率的选择 (27)3、混频器的三阶交调点分析 (28)3.1、三阶交调点的测量 (28)3.2、三阶交调点与本振功率的关系 (31)4、混频器的输入驻波比仿真 (31)五、 设计总结 (33)一、 射频电路与ADS 概述1、 射频电路概述射频是指超高频率的无线电波,对于工作频率较高的电路,人们经常称为“高频电路”或“射频(RF )电路”或“微波电路”等等。

工程上通常是指工作频段的波长在10m ~ 1mm 或频率在30MHz ~ 300GHz 之间的电路。

此外,有时还含有亚毫米波( 1mm ~0.1mm 或300GHz ~ 3000GHz )等。

一方面,随着频率升高到射频频段,通常在分析DC 和低频电路时乐于采用的基尔霍夫定律、欧姆定律以及电压电流的分析工具,已不精确或不再适用。

分布参数的影响不容忽略。

另一方面,纯正采用电磁场理论方法,尽管可以很好的)()/(1038Hz f s m f c ⨯==λ全波分析和计及分布参数等的影响,但很难触及高频放大器、VCO、混频器等实用内容。

通信电子中的混频器设计与实现

通信电子中的混频器设计与实现

通信电子中的混频器设计与实现混频器是通信电子系统中常用的重要组件,它能够将两个不同的信号混合在一起,并产生新的频率信号。

混频器的应用范围很广,从基于微波的通信电子系统到基于射频的调制解调器都需要使用混频器。

本文将从混频器的基础知识、工作原理和设计实现三个方面来介绍混频器。

基础知识混频器的核心组件是二极管,它能够将两个信号进行非线性混合,产生一个包含原信号频率之和和差的新信号。

在混频器中,一个信号称为本振信号,另一个信号称为射频信号。

本振信号的频率在混频器中是固定的,而射频信号的频率是需要混频的信号。

混频器的输出信号称为中频信号,它的频率通常在几十千赫兹到几百兆赫兹之间,这是通讯电子系统能够处理的频率范围。

混频器的工作原理混频器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 在混频器的输入端口,本振信号和射频信号经过耦合器相结合。

2. 二极管的非线性特性会导致信号的幅度被混合在一起。

3. 混频器的输出信号将包含频率为本振频率、射频频率、本振频率加上射频频率和本振频率减去射频频率的信号。

4. 混频器为了提高输出信号质量和频率准确度,会在输出信号上添加一个滤波器。

设计实现混频器的设计需要考虑多种因素,包括本振频率选择、二极管特性评估、匹配和精度要求等。

以下是一些常见的混频器设计技巧:1. 选择合适的二极管:二极管的选择与设计的频段密切相关,必须对二极管的特性进行评估并选择适当的二极管。

2. 频率匹配:为了提高混频器的效率,必须使输入端口和输出端口的阻抗相互匹配。

本振和输入信号之间的匹配非常重要,以保证最好的混频效率。

3. 滤波器选择:滤波器用于过滤混频器输出信号中的杂散信号。

同时,选择更好的滤波器将提高混频器输出信号的质量和频率准确度。

4. 精度控制:混频器在设计和调试过程中需要进行精度控制。

意味着必须对本振和射频的频率进行准确的测量,并针对结果进行必要的校准,以获得最好的混频结果。

总结混频器是通信电子系统中常用的重要组件,它扮演了将射频信号转换为中频信号的重要角色。

混频器仿真实验

混频器仿真实验

混频器仿真实验混频器的作用是在保持已调信号的调制规律不变的前提下,使信号的载波频率升高(上变频)或下降(下变频)到另一个频率。

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U L周期变化的时变跨导g m(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:U L=50~200mV,I EQ=0.3~1mA,而且,此时对应混频器噪声系数最小。

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。

因为V1与晶体管基极之间无隔直流回路,晶体管的基极工作点受V1影响。

若在V1与Q1之间有隔直流电容,则仿真时可不考虑V1的存在。

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,线性纵坐标请对测试结果进行分析。

在图中指出465KHz中频信号频谱点及其它谐波成分。

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。

混频器的设计与仿真

混频器的设计与仿真

目录前言 (1)工程概况 (1)正文 (2)3.1设计的目的及意义 (2)3.2 目标及总体方案 (2)3.2.1课程设计的要求 (2)3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (2)3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (2)3.3工具的选择—Multiusim 10 (3)3.3.1 Multiusim 10 简介 (3)3.3.2 Multisim 10的特点 (3)3.4 混频器 (3)3.4.1混频器的简介 (4)3.4.2混频器电路主要技术指标 (4)3.5 混频器的分类 (5)3.6详细设计 (5)3.6.1混频总电路图 (5)3.6.2 选频、放大电路 (5)3.6.3 仿真结果 (6)3.7调试分析 (9)致谢 (9)参考文献 (9)附录元件汇总表 (10)混频器的设计与仿真前言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。

在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。

特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号,电视接收机将已调48.5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。

移动通信中一次中频和二次中频等。

在发射机中,为了提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。

用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频,所以必须使用混频电路,又如电视差转机收发频道的转换,卫星通讯中上行、下行频率的变换等,都必须采用混频器。

由此可见,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。

工程概况混频的用途是广泛的,它一般用在接收机的前端。

除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡,也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中,微波中继站的接收机把微波频率变换为中频,在中频上进行放大,取得足够的增益后,在利用混频器把中频变换为微波频率,转发至下一站此外,在测量仪器中如外差频率计,微伏计等也都采用混频器。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

混频器的设计与仿真目录前言 0工程概况 0正文 (1)3.1设计的目的及意义 (1)3.2 目标及总体方案 (1)3.2.1课程设计的要求 (1)3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (1)3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (1)3.3工具的选择—Multiusim 10 (3)3.3.1 Multiusim 10 简介 (3)3.3.2 Multisim 10的特点 (3)3.4 混频器 (3)3.4.1混频器的简介 (3)3.4.2混频器电路主要技术指标 (4)3.5 混频器的分类 (4)3.6详细设计 (5)3.6.1混频总电路图 (5)3.6.2 选频、放大电路 (5)3.6.3 仿真结果 (6)3.7调试分析 (9)致谢 (9)参考文献 (10)附录元件汇总表 (10)混频器的设计与仿真前言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。

在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。

特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号,电视接收机将已调48.5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。

移动通信中一次中频和二次中频等。

在发射机中,为了提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。

用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频,所以必须使用混频电路,又如电视差转机收发频道的转换,卫星通讯中上行、下行频率的变换等,都必须采用混频器。

由此可见,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。

工程概况混频的用途是广泛的,它一般用在接收机的前端。

除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡,也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中,微波中继站的接收机把微波频率变换为中频,在中频上进行放大,取得足够的增益后,在利用混频器把中频变换为微波频率,转发至下一站此外,在测量仪器中如外差频率计,微伏计等也都采用混频器。

因此,做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度;通过混频器设计,可以巩固已学的高频理论知识。

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2-1所示。

图2-1具体原理框图正文3.1设计的目的及意义(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(4)加深对高频知识的理解3.2 目标及总体方案3.2.1课程设计的要求将频率为10MHZ的输入信号,和频率为16.465MHZ的本振信号,利用MC1496模拟乘法器进行混频,再利用中周得到频率为464KHZ的输出信号。

由于我们的设计是通过软件模拟来实现,所用的软件版本中没有MC1496芯片,在方案里我选用相乘器来代替。

3.2.2 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。

3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析(1)混频器的组成模型图图3-1混频器组成模型图(2)混频电路的基本原理)(t U s 为输入信号,)(t U c 为本振信号。

)(t U i 输出信号。

当st sm U t U ψ=cos )(s则)()()(t U U t U c t s p =ct cm st sm U U ψψ=cos cos ct st Am ψψ=cos cos 其中:cm sm U U Am =对上式进行三角函数的变换则有:ct st p Am t U ψψ=cos cos )(1])cos()[cos(21t t Am s c s c ψ-ψ+ψ+ψ=从上式可推出,(t)p U 含有两个频率分量的和量和差量。

若选频网络是理想上边带滤波器则输出为t Am t U s c i )cos(21)(ψ+ψ=,若选频网络是理想下边带滤波器则输出:t Am t U s c i )cos(21)(ψ-ψ=。

在工程应用中,我们多选用的是差频分量。

通过对设计题目的分析,要想得到465KHZ 的输出信号,是不可能通过一次混频直接得到的。

必须要在经过二次混频。

通过分析:第一次混频会出现两个频率分量:26.465MHZ 和6.465MHZ 的输出信号。

我在这里选择了6.465MHZ 的输出信号作为二次混频的输入信号,选择6.93MHZ 的信号作为二次混频的本振信号。

这样在最终的相乘器输出端里就含有我们所需要的465KHZ 的信号。

3.3工具的选择—Multiusim 103.3.1 Multiusim 10 简介Multisim 是美国国家仪器(NI )有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。

Multisim 提炼了SPICE 仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE 技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。

通过Multisim 和虚拟仪器技术,PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim ,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE 模拟器模仿电路行为。

借助专业的高级SPICE 分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。

与NI LabVIEW 和SignalExpress 软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。

3.3.2 Multisim 10的特点●通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路 ●通过交互式SPICE 仿真, 迅速了解电路行为 ●借助高级电路分析, 理解基本设计特征●通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试 ●通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间3.4 混频器3.4.1混频器的简介输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。

混频器通常由非线性元件和选频回路构成。

变频(或混频),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:2/)]cos()[cos(cos cos βαβαβα-++=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。

3.4.2混频器电路主要技术指标(1)变频增益ge射频输入功率电平与混频器中频输出功率电平之比称为变频增益ge(2)变频压缩点变频压缩点用来表示混频器的非线性失真程度。

混频器在射频输入电平远小于本振电平时,混频器处于线性运行状态下。

此时,中频输出随输入射频电平的增长而线性地增长。

但是,当射频输入增加到一定程度后,中频输出随射频输入增加的速度变慢,混频器开始进入饱和状态。

(3)三阶互调阻断点三阶互调阻断点又称为三阶截点或三阶交点,它是表征混频器线性性能的指标。

混频器非线性特性中的立方项会引起互调失真,输入功率每增加1db,互调失真功率就要增加3db,随输入按照3:1的速度上升,而正常接收射频所产生的中频输出是按照1:1的速度上升。

当互调输出功率电平与中频输出功率电平相等时,通信机无法进行正常通信。

三阶截点所对应的射频输入功率,是混频器的非线性互调失真使收信机无法正常收信时的最大射频输入功率,工程上用ip3(dbm)表示。

可见,ip3越大,表明混频器的线性运行范围越宽。

(4)噪声系数nf混频器的噪声系数nf可以用输入、输出信号功率和噪声的比值的对数来定义(5)隔离度隔离度是表征混频器内部电路平衡度的一个指标,即表示混频器各端口之间泄露和窜透的大小。

3.5 混频器的分类(1)根据所用器件不同,混频器主要有:(1)晶体管混频器;(2)二极管混频器;(3)场效应管混频器;(4)差分对混频器。

(2)根据电路结构分有:(1)单管混频器; (2)平衡混频器; (3)环形混频器。

3.6详细设计3.6.1混频总电路图图3-2混频总电路图3.6.2 选频、放大电路5图3-3选频、放大电路这是一个典型的带通滤波器,他是选用有源二阶低通滤波器和有源二阶高通滤波器的串联来实现带通滤波功能的。

这个选频网络不仅有很好的选频特性,同时也具备放大功能。

(1) 低通滤波器的具体参数分析:●通带放大倍数:75.1135310151112=+=+=R R A up●品质因数: 8.025.1131==-=up A Q●通带截止频率:KHZ RCf p 55021==π (2) 高通滤波器的具体参数分析:●通带放大倍数:75.1212315931112=+=+=R R A up ●品质因数: 8.025.1131==-=up A Q●通带截止频率:KHZ RCf p 35021==π 带通滤波器的通频带:350KHZ —550KHZ 3.6.3 仿真结果图3-4一次混频后的波形图3-5二次混频后的波形图3-6二次混频后的傅里叶分析图由幅频特性可以看出有四个主要的频率分量有:465KHZ、13.395MHZ、19.535MHZ、33.395MHZ。

下边依次对其中的三个干扰频分量进行分析:之所以会出现13.395MHZ的干扰分量是因为在二次混频的时候,我们输入的频率为6.465MHZ的输入信号和二次混频的频率为6.93MHZ的本振信号之间的干扰产生的。

出现19.353MHZ 的干扰分量是因为在第一次混频的时候由于频率为10MHZ 的输入信号与一次混频的频率为16.465MHZ 的本振信号之间产生的干扰,因为在一次混频与二次混频之间没有加选频网络,导致这一干扰信号随着二次混频的输入信号一同输入到了二次混频的相乘电路当中。

相关文档
最新文档