高频第6章混频器原理与组合频率干扰(4)(课堂PPT)

已调幅波
u s U s ( 1 m c o s t) c o sC t
本地振荡
uLULcosLt
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◆ 混频后得到固定的中频，可降低接收机的成本。理由：
① 一个接收机，需能接收多个不同载频、不同距离的无线电信号；
它必须做成多波段接收机，每个波段覆盖一个小的频率范围，
所以，接收机覆盖的频谱范围应该很宽。
条件：fpfLqfsfI ，当p＝1，q＝2时： 组合频率：f 1 3 9 7 2 9 3 进2 = 入4 6 中7 K 放H 进z 行放大,
并进入检波器，差拍检波后，产生2KHz干扰哨声。
◆ 显然，可推得：为了防止有用信号与中频的n次谐波产生
20～20KHz的干扰哨声，在 n 次谐波的附近，有用信号
将此式代入上两式，有：
fS
p 1 q p
fI
即：当有用信号的频率接近中频的整数倍时，可产生干扰哨声。
∴ 在设计发射电台时，要防止使用满足该式的有用信号频率。
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例1：设fS 932，KHz fI 。465KHz
◆ 因为 2×465＝930KHz≈ 930KHz，所以会产生组合频率干扰。 其本振频率 fL= 932+465=1397KHz。根据造成本振频率干扰的
∴ 电流 i 与已调波电压 u 的调制规律是完全相同的，不同的只
是载波频率，从而完成了变频作用。
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三、混频器的主要技术指标（P207）
◆ 混频增益（包括电压增益和功率增益 ）
电压增益：输出中频电压振幅UI与输入高频电压振幅Us之比 。
Auc
U U
I s
功率增益：输出中频信号功率PI与输入高频信号功率PS之比。
fpfLqfsfI
p q称为2二阶组合频率干扰，
率干扰，类推。
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p称为q三阶3组合频
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fpfLqfsfI 式包括四种情况： fpfLqfsfI 不可能情况，fL fs FI fpfLqfsfI
fpfLqfsfI
fpfLqfsfI 不可能情况， fL fs FI
所以只两种情况成立，又 fI fL fC fL fC fI fS fI
代入上式，则有：
i b 0 b 1 u b 2 [U s2 (1 m c o s t)2c o s2 C t U L 2c o s2 L t 2 U s U L (1 m c o s t)c o sL tc o sC t]
经中心频率为 I LC 的带通滤波器后，就能取出中频成分：
b 2 U s U L ( 1 m c o s t )c o s (L C ) t
的频率应满足： fSnfI20KH z 和 fSnfI20KH z
3.抑制措施：将接收机的中频选在接收机频段外。
如：中频段广播收音机的接收频率为550－1605KHz， 而中频为465KHz。
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二、组合副波道干扰（与两个电台有关）
现象：干扰信号与有用信号本振频率的组合频率接近中频， 该频率与中频差拍检波调的相互关系 ◆ 都是三端口网络，两个输入端，一个输出端，使用同样的电 子器件（高电平调幅与包络检波除外）。 ◆ 同属频谱的线性搬移电路，但并不改变已调波的频谱结构， 只是改变了中心频率（注意，变频前后，上、下边频的位置 交换了）。 ◆ 但由于频谱搬移的位置不同，其功能也就完全不同。
第二伴音中频： 6.5MHZ
图像中频： 38MHZ
∴ 中频的使用，可使不同波段内的微弱信号得到足够的增益，
并提高对有用信号的选择性。
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二、混频电路的工作原理
任何含有平方项特性的非线性器件，都可以完成变频作用。
为简单，设输入到混频器的两个信号都是正弦波，且混频器
的伏安特性为： ib0b1ub2u2 将 v u s u L U s ( 1 m c o s t ) c o s C t U L c o s L t
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6.4 混频器中的干扰
◆ 混频器是接收机的各级电路中产生干扰最多的一级 。 ◆ 输入混频器的信号有：有用信号 fs（载波频率为fC）、
本振信号 fL、干扰信号 fn。这些信号中，两两之间， 或三者之间组合，会产生各种干扰信号。这些干扰相当 严重，必须克服它们。
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一、组合频率干扰（仅与本身电台有关）
现象：有用信号与自身本振的组合频率接近中频，该频率与 中频差拍检波，形成音频，产生干扰哨声。
注意：该干扰只与本身电台有关，是自己对自己造成的干扰。
1.有用信号与本振的组合频率
设有用信号频率为 f s（对应载波频率为fc），本
振频率为 ，f L 则其组合频率可表示为：
fpfLqfs
2. 造成干扰的条件：
（ N F ） 1 2 n N F 1 N K F 2 P m 1 1 K N P m F 1 3 K P 1 m 2 K P m 1 N F n K P 1 m (n 1 )
◆ 失真：代表混频器非线性的伏安特性的幂级数项数越高，干扰 就越多，非线性失真就越严重，可采用平方律器件或模拟乘法 器。
无线电信号的发射
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无线电信号的接收
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6.4 混 频
一、混频电路的组成
◆ 由混频器和本地振荡器两部分组成，是一种差频器件。
◆ 把接收到的高频信号经过变为一个固定的中频fI，并保持原
高频信号的特性（如调幅规律）不变。一般地： fI fL fC
例如，AM调幅收音机中，变频就是将载波频率为 535－ 1605KHz的高频已调信号变成中频为465KHz的已调幅信号。
② 在宽的频带内，放大器很难做到增益的平坦性。
③ 若将不同频道的信号变频到一个固定的频点（中频）上，增
益好控制；接收机在接收不同频率的信号时，可使用相同的
器件，降低成本。
④ 中频处理技术相当成熟，有利于电路的标准化，适应大规模
生产。注：调幅收音机中频：465KHZ
调频收音机中频：10.7MHZ
电视机第一伴音中频： 31.5MHZ
A pc
PI Ps
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◆ 选择性：接收有用信号，排除干扰信号的能力。 主要是指：在满足通频带要求的前提下，排除邻近信道干扰的 能力，取决于中频滤波网络的选频特性。
◆ 噪声系数 ：混频器位处接收机前端电路，其噪声系数对整 机的噪声系数影响极大；因此，要尽量降低混频器的噪声 系数。措施：① 使用低噪声器件； ②采用模拟乘法器或具 有平方律特性的非线性器件。