第1页,共33页,星期日,2025年,2月5日4.4.1混频电路的组成模型(P2274.1.2)一、混频的基本概念1.接收机的分类(1)直(接)放(大)式技术难点:由于从天线收到的不同电台信号其载波频率不同,而高频放大器的中心频率应调谐在载波频率上,所以高频放大器应是中心频率可调的谐振放大器,其性能(增益、选择性等)不可能做得很好。第2页,共33页,星期日,2025年,2月5日(2)超外差式(P5)高放:是中心频率可调的谐振放大器(有时省去)。本振:振荡频率也是可调的,且与载频的差值是固定的。中放:是频率固定的的谐振放大器,其性能(增益、选择性等)可以做得很好。整台接收机的性能主要由中频放大器决定。第3页,共33页,星期日,2025年,2月5日混频:将载频为fc的高频已调波vs(t)不失真地变换为载频为fI的中频已调波vI(t)。不失真:包络不变(AM)或频率偏移规律不变(FM)例:调幅广播(AM)中波段fc为535~1605kHz,本机振荡器的振荡频率fL为1000~2070kHz,中频(fI=fL-fc)固定为465kHz。(1)调幅广播(AM):(2)调频广播(FM);(3)电视图象中频:(4)电视伴音第二中频:2.几种常用中频第4页,共33页,星期日,2025年,2月5日1.作用频谱搬移:将载频为fc的已调信号vS(t)不失真地变换为载频为fI的已调信号vI(t)。fL、fI、fc之间的关系为2.组成模型为典型的频谱搬移电路,可用乘法器和滤波器实现。3.原理(1)混频二、混频实现模型第5页,共33页,星期日,2025年,2月5日设若fL?fc时,经乘法器,将vS(t)的频谱不失真地搬移到?L的两边:一边搬到?L+?c上,构成载波角频率为?L+?c的调幅信号;另一边搬到?L-?c上,载波角频率为?L-?c。若令?I=?L-?c,则前者为无用的寄生分量,而后者为有用中频分量。(2)滤波用调谐在?I=?L-?c上的带通滤波器取出有用的分量。第6页,共33页,星期日,2025年,2月5日四、频谱搬移电路小结(P229表)振幅调制、振幅解调(检波)、混频都属于频谱搬移过程,都可以用乘法器和相应的滤波器组成的电路来实现。输入信号参考信号输出信号滤波器第7页,共33页,星期日,2025年,2月5日一.混频增益定义:混频器的输出中频信号电压Vi(或功率PI)对输入信号电压Vs(或功率PS)的比值,用分贝表示(与混频损耗Lc类似)或二.噪声系数4.4.2混频器主要性能指标(P253)第8页,共33页,星期日,2025年,2月5日定义:输入信号噪声功率比(PS/Pn)I对输出中频信号噪声功率比(PI/Pn)o的比值,即接收机的噪声系数主要取决于它的前端电路,若无高频放大器,主要由混频电路决定。三.1dB压缩电平(PI1dB)当PS较小时,PI随PS线性增大,混频增益为定值;当PS较大时,PI随PS增大趋于缓慢。第9页,共33页,星期日,2025年,2月5日定义:比线性增长低1dB时所对应的输出中频功率电平,称1dB压缩电平,用PI1dB表示。意义:PI1dB所对应的PS是混频器动态范围的上限电平。四.混频失真来源:(1)接收机输入端存在的干扰信号;(2)混频器件非线性,使输出电流包含众多无用组合频率分量,若某些靠近中频,则中频滤波器无法将它们滤除,叠加在有用中频信号上,引起失真称混频失真。第10页,共33页,星期日,2025年,2月5日五.隔离度混频器各端口之间在理论上应相互隔离,确保任一端口上的功率不会窜到其他端口上。实际上,总有极少量功率在各端口之间窜通。定义:本端口功率与其窜通到另一端口的功率之比(用分贝表示)。意义:用来评价窜通大小的性能指标。危害:在接收机中,本振端口功率向输入端口的窜通危害最大。为保证混频性能,加在本振端口的本振功率都比较大,当它窜通到输入信号端口时,就会通过输入信号回路加到天线上,产生本振功率的反向辐射,严重干扰邻近接收机。第11页,共33页,星期日,2025年,2月5日一、二极管环形混频器(双平衡混频器)1.电路(与P239图4-2-8相比:AB端接反,输出电压反相)4.4.3混频电路(本振信号v