混频
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。
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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
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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
混频器
( 2w L - w s )
例2: 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示，其中斜率为a；
设本振电压的振幅ULm=E0。求当本振电压在下列四种情况下 的混频跨导gC。 （1）偏压为E0； （2）偏压为E0 /2； 解: (1) 偏压为 EQ =E0 ; 输入信号为 uS=USmcosωSt, 且ULm>>USm, 即满足线性时变条件。 静态 gm~u 特性如图 如图 E0 ＋uL
例1: 已知混频管特性: ic a 0 a 2 u a 3 u
2
3
( u 0)
式中: u U B U sm cos s t U Lm cos L t 求: 解:
且U B U Lm U sm
I L S
由已知:
和 I 2 L S 混频跨导
iC = iQ + gm × uim
iQ — — 静态工作点电流 gm — — 工作点处的静态跨导
DiC
= iQ + gm × Uim cos wi t
当Uim 较小时，在ui (t ) 变化范围 内， gm 近似为常数。 若设法使gm 随时间作周期性变化 g(wL) ，即为时变跨导 ， 当ui 为小信号，即可构成两个信号的相乘。
3 2 g m ( t ) 2a 2U B 3a 3U a 3U Lm 2 ( 6a 3U BU Lm 3 2 2a 2U Lm ) cos L t a 3U Lm cos 2 L t 2
得:
gm1 = 2a2ULm + 6a3UB ULm ( wL - ws )
∴ gC1= gm1 / 2= ULm a2 + 3UB ULm a3 同理得: gm2= (3/2 )a3ULm2 ∴ gC2= gm2 /2 = (3/4) ULm2 a3
混频器的工作原理
混频器的工作原理混频器是一种常用的电子器件，广泛应用于通信、雷达、无线电等领域。
它的主要作用是将不同频率的信号进行混合，产生出新的频率信号。
混频器的工作原理主要包括非线性特性和频率转换两个方面。
首先，混频器的工作原理与其非线性特性密切相关。
在混频器中，通常会采用二极管或场效应管等元件，这些元件的特性是非线性的。
当输入两路不同频率的信号时，由于非线性元件的特性，会产生新的频率信号。
这是因为非线性元件会导致输入信号产生谐波，而混频器正是利用这些谐波来产生新的频率信号。
其次，混频器的工作原理还涉及频率转换的过程。
当两路不同频率的信号输入混频器后，会产生出新的频率信号，这个过程就是频率转换。
混频器中通常会设置一个局部振荡器，用来提供一个参考频率。
通过将输入信号与局部振荡器的频率进行混合，就可以产生出新的频率信号。
这样，就实现了不同频率信号之间的转换。
混频器的工作原理可以通过以下简单的示意图来说明：输入信号1（频率f1）——|—非线性元件—|——输出信号（频率f1-f2）。
输入信号2（频率f2）——|—局部振荡器—|——。
通过上述示意图可以看出，混频器的工作原理是利用非线性元件和局部振荡器来实现不同频率信号的混合和转换。
这样就可以得到新的频率信号，从而实现了信号的处理和调制。
总的来说，混频器是一种非常重要的电子器件，其工作原理涉及到非线性特性和频率转换两个方面。
通过混频器，不同频率的信号可以进行混合和转换，从而实现了信号的处理和调制。
混频器在通信、雷达、无线电等领域都有着广泛的应用，对于提高信号处理的效率和精度起着至关重要的作用。
混频器的作用和混频器原理分别是什么
混频器的作用和混频器原理分别是什么?当然也可以直接放大后就进行检波,这就是所谓的直接放大式接收机,这样的接收机,不适合作成多波段,灵敏度也不能做的很高.经过混频变成固定的中频后,可以对中频进行较高增益的放大,因为中频是固定的,所以中频放大器是稳定的,在检波前可以得到足够的放大,使接收机的灵敏度得到了很大的提高.混频器原理工作频率混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。
噪声系数混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。
Pno 主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。
Pso为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。
变频损耗混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。
主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。
1dB压缩点在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。
当中频输出偏离线性1dB时的射频输入功率为混频器的1dB压缩点。
对于结构相同的混频器，1dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6dB。
动态范围动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。
其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1dB压缩点。
双音三阶交调如果有两个频率相近的微波信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰，通常用三阶交调抑制比来描述，即有用信号功率与三阶交调信号功率比值，常表示为dBc。
因中频功率随输入功率成正比，当微波输入信号减小1dB时，三阶交调信号抑制比增加2dB。
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。
乘法器 混频原理
乘法器混频原理乘法器是一种重要的电子器件，用于将两个输入信号进行乘法运算并输出结果。
在通信系统中，乘法器被广泛应用于混频器中，用于实现信号的频率变换和混频功能。
混频原理是指利用乘法器将两个不同频率的信号相乘，得到新的信号，从而实现频率变换和信号混频的过程。
在混频器中，乘法器的工作原理是将两个输入信号相乘，得到一个新的信号，该新信号的频率等于两个输入信号频率的和或差。
这种频率变换的原理是利用信号的乘法性质，实现频率的转换和信号的混频。
混频器的输入信号通常包括射频信号和本振信号，通过乘法器的作用，将这两个信号相乘得到中频信号或其他频率信号，实现信号的频率变换和混频功能。
乘法器的工作原理主要是利用二极管的非线性特性，将两个信号输入到二极管中，经过非线性乘法运算，得到新的信号输出。
乘法器的输出信号包含了原始信号频率的乘积，实现了信号的频率变换和混频功能。
乘法器的性能对混频器的性能和整个通信系统的性能具有重要影响，因此设计高性能的乘法器对于实现优秀的混频器至关重要。
在实际的混频器设计中，乘法器的性能参数包括线性度、动态范围、带外抑制等，这些参数直接影响混频器的性能。
因此，选择合适的乘法器对于设计高性能的混频器至关重要。
乘法器的工作原理和性能特点决定了混频器的频率转换范围、信号的转换损耗、信号的杂散和带外频率的抑制等性能指标。
总的来说，乘法器在混频器中的应用是实现信号频率变换和混频功能的关键。
混频器的性能取决于乘法器的设计和性能，因此混频器的设计需要充分考虑乘法器的特性，以实现优秀的混频器性能。
乘法器的工作原理和性能对于混频器的频率转换、信号抑制和性能指标的实现起着重要的作用，是混频器设计的关键因素之一。
混频器的工作原理工作特性
混频器的工作原理工作特性混频器是一种用于调制和解调信号的电子设备，它的工作原理基于非线性元件的特性。
混频器可以将两个不同频率的信号混合在一起，产生新的频率组合信号。
在混频器中，信号经过调制和解调过程，不仅可以实现频率的转换，还可以滤除不需要的频率成分。
混频器的工作原理可以通过非线性元件的特性来理解。
在混频器中，非线性元件通常是二极管或晶体管。
非线性元件在电压低于某个阈值时表现为电阻性，而在电压超过阈值后则表现为导电性。
这种电压与电流非线性关系的特性，使得能量可以从两个频率的输入信号传递到混频器的输出信号中。
混频器的工作原理可以分为调制和解调两个过程。
在调制过程中，混频器将两个输入信号相乘，产生频率为两个输入信号频率之和和频率之差的信号。
这两个频率分别称为上、下侧带。
在解调过程中，混频器通过选择与输入信号频率相同的混频信号，将其滤波输出，得到原始信号。
解调过程实际上是调制过程的逆过程。
混频器的工作特性可以通过以下几个方面来理解。
首先，混频器可以实现频率转换。
通过将不同频率的信号混合在一起，混频器可以将输入信号调制到新的频率上。
这种频率转换的功能使得混频器在无线通信和广播中广泛应用。
其次，混频器可以实现频率选择。
通过调整混频器中的滤波器参数，可以选择需要的频率成分，滤除不需要的频率成分。
这种频率选择的功能使得混频器可以实现信号的滤波和调谐等功能。
此外，混频器还具有倍频和分频的能力。
通过调整混频器中的倍频和分频系数，可以将输入信号的频率放大或缩小。
这种倍频和分频的功能使得混频器可以应用于频率合成、频率调制和解调等应用中。
最后，混频器还具有一定的转换增益。
转换增益是指混频器将输入信号转换为输出信号的增益。
这种转换增益的能力使得混频器可以在信号传输和接收中起到放大和弱化信号的作用。
综上所述，混频器是一种基于非线性元件工作的电子设备，可以实现信号的调制、解调、频率转换、频率选择、倍频和分频等功能。
混频器的工作原理和特性使其在无线通信、广播和其他电子领域中具有重要的应用价值。
混频数据的计量经济学方法：理论与应用
回归模型是混频数据计量经济学模型中最基本和最重要的模型之一，通过回归分析可以研 究变量之间的因果关系和影响程度。
时间序列模型
由于混频数据中时间序列数据占据很大比重，因此时间序列模型在混频数据计量经济学中 也扮演着重要的角色。该类模型主要用于研究变量之间的长期均衡关系和短期调整机制。
混频数据的动态模型
数据清洗
去除异常值
在处理混频数据时，需要去除那些与整体数据特征明显不符的异常值，以避免对整体数据 的偏误。
处理缺失值
对于数据中存在的缺失值，需要采取合适的方法进行填补，例如使用均值插补、回归插补 等。
数据标准化
为了使数据更具有可比性和可解释性，需要对数据进行标准化处理，将不同频带的数据转 化为同一尺度。
探索新的模型和方 法
积极探索和开发新的混频数据模 型和方法，以更好地适应不同类 型和特点的混频数据。
强化诊断和检验
加强对混频数据模型的诊断和检 验研究，提高模型的有效性和准 确性。
提升计算效率
积极研究和开发高效的计算算法 和软件包，以解决混频数据计算 效率低下的问题。同时，加强与 其他领域的交流与合作，借鉴和 吸收其他领域的先进技术与方法 。
THANKS
模型诊断与检验
混频数据的复杂性质使得传统的模型诊断和检验 方法可能不适用。因此，需要开发新的诊断和检 验方法，以确保模型的有效性和准确性。
计算效率
由于混频数据的复杂性，模型估计和推断的计算 效率可能较低。因此，需要开发高效的计算算法 和软件包，以提高计算效率。
研究展望
发展新的理论框架
进一步发展和完善混频数据的计 量经济学理论框架，为解决混频 数据的挑战提供更多的理论支持 。
混频数据可以用于评估经济政策的实施效果，例如，通过比较政策实施前后的经济指标变化，分析政策的贡献度。
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模拟乘法混频实验报告
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、实验原理
混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率
变换成另一个频率。
完成这种功能的电路称为混频器(或变频器)。
混频器是频谱线性搬移电路，是一个六端网络。
它有两个输入电压，输入信号S u 和本地振荡信号L u ， 输出信号为I u ，称为中频信号，其频率是C f 和L f 的差频或和频，称为中频I f ，I L C f f f =± (同时也可采用谐波的差频或和频)。
由此可见，混频器在频域上起着减(加)法器的作用。
混频器的输入信号S u 是高频已调波、本振L u 是正弦波信号，中频信号也是
已调波，除了中心频率与输入信号不同外，由于是频谱的线性搬移，其频谱结构与输入信号S u 的频谱结构完全相同。
表现在波形上，中频输出信号与输入信号的包络形状相同，只是填充频率不同(内部波形疏密程度不同)。
混频器是超外差接收机中的关键部件。
采用超外差技术后，将接收信号混频到一固定中频，放大量基本不受接收频率的影响, 这样，频段内信号的放大一致性较好，灵敏度可以做得很高，选择性也较好。
设输入到混频器中的输入已调信号S u 和本振电压L u 分别为
cos cos S S C u U t t ω=Ω
cos L L L u U t ω=
这两个信号的乘积为
L s L c L s L L c L c cos cos cos 1
cos [cos()cos()]
2
S u u U U t t t
U U t t t ωωωωωω=Ω=Ω++-
若中频I L c f f f =-，经带通滤波器取出所需边带，可得中频电压为
cos cos I I I u U t t ω=Ω
下图为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
R7MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。
本实验电路中采用＋12V ，－8V 供电。
R 12（820Ω）、R 13（820Ω）组成平衡电路，F 2为4.5MHz 选频回路。
本实验中输入信号频率为S f ＝4.2MHz ，本振频率L f ＝8.7MHz 。
为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信号电压S u 和本振电压L u 外，不可避免地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此不可避免地会产生干扰，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。
三、实验内容
（1）用高频信号发生器做本振信号，将频率8.7L f MHZ =(幅度U LP-P ＝300mV 左右)的本振信号从J8处输入（本振输入处）。
4.19s f MHZ =（幅度U SP-P ＝100mV 左右）的高频信号（由3号板晶振提供）从相乘混频器的输入端J7输入，用示波器观察TH8和TH9处波形。
（2）改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压U i的幅值，并
（3）改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压U i的幅值，并
结论：允许误差范围内Ui幅值基本不随本振信号电压幅度变化而变化。
（4）用频率计测量混频前后波形的频率.混频前：4.19Mhz 混频后：4.5061khz （5）混频的综合观测（需外接信号源）
令高频信号发生器输出一个由1K音频信号调制的载波频率为4.2MHz的调幅波，作为本实验的载波输入，外接信号源输出8.7MHz的本振信号，用示波器对比观察J9处和调制信号的波形。
四、实验仪器
双踪示波器
高频信号发生器
频率计
五、实验报告要求
根据实验内容整理实验数据，并归纳并总结信号混频的过程
六、思考题
分析寄生干扰的原因，并讨论预防措施。
答:干扰是由于频率通过寄生道形成.
在非线性状态下,混频器难免会产生干扰和噪声作用.则其与输入信号电压Vs，本振电压Vi间任两点均可产生组合频率，若其接近或等于中频，其将与输入信号一同通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。
预防措施：
减少非线性失真各种组合频率干扰
选择近似理想或接近平方率的想乘器。