第6章__振幅调制解调及混频

1、 (a)(a)设调制信号为设调制信号为单频余弦信号单频余弦信号 载波信号载波信号 tUtu cos)( tUt ccc cos)(u l由振幅调制信号的定义由振幅调制信号的定义, ,已调信号的振幅与调制信号已调信号的振幅与调制信号u成正比成正比. . , 01 Ca CC Uk U mm UU tUKUtU aCm cos)( )cos1 (t U UK U c a c )cos1 (tmUc 则已调信号振幅则已调信号振幅 ( )( )cos (1cos)cos mC CC tUtt Umtt AM u ( ) AM ut maxmU minmU ( )(1cos)cos CC tUmtt A

2、M u tUtu cos)( tUt ccc cos)(u 包络 (1cos) C Umt 图中已调波的振幅称为图中已调波的振幅称为调幅信号的包络调幅信号的包络 （见图示）（见图示），大小为，大小为: : 包络的最大值包络的最大值 包络的最小值包络的最小值 max(1)mcUUm min(1)mcUUm 当当 m1 m1 时，调幅信号会出现时，调幅信号会出现 过调幅失真的现象；所以，过调幅失真的现象；所以，m m 不能不能 大于大于1 1。 ( )(1cos)cos cc tUmtt AM u 1 coscos() 2 1 cos() 2 CcCc Cc UtmUt mUt 3. 调幅信号的频

3、谱及带宽调幅信号的频谱及带宽 U 0 F (a) f U c 0 (b) f fc 1 0 (c) f fcfc Ffc F 2F m/2m/2 2 F 2 c c f 由图看出调幅过程实际由图看出调幅过程实际 上是频谱搬移过程，即将调上是频谱搬移过程，即将调 制信号的频谱搬移到载波附制信号的频谱搬移到载波附 近，成为对称排列在载波频近，成为对称排列在载波频 率两侧的上、下边频，幅度率两侧的上、下边频，幅度 均等于均等于 1 2 m U 对于单音信号调制已调幅波，从频谱图上可知其占据的频带对于单音信号调制已调幅波，从频谱图上可知其占据的频带 宽度宽度B=2 或或B=2F ( =2 F). (b

4、) (b) 调制信号为连续频谱信号调制信号为连续频谱信号 (b) uAM(t) f (t) t t (a) 包络 未调制 0 0 (b) (b) 调制信号为连续频谱信号调制信号为连续频谱信号 1 ( )1cos()cos AMCnnnc n utUUtt 对于多音频的调制信号，若其频率范围是对于多音频的调制信号，若其频率范围是(fmin ,fmax )，则已，则已 调信号的频带宽度等于调制信号最高频率的两倍调信号的频带宽度等于调制信号最高频率的两倍:B=2 fmax 。 （a）语音信号频谱）语音信号频谱 （b）已调信号频谱）已调信号频谱 振 幅 0 (a) f / Hz 3003 400 振

5、幅 0 (b) f / Hz fc 3 400fc 3 400fc 4. 普通调幅波的功率关系普通调幅波的功率关系 将将 作用在负载电阻作用在负载电阻R RL L上上 ( ) (1cos)cos AM tcc Umttu (a)载波功率载波功率 2 1 2 c c L U P R (b)(b)每个边频功率每个边频功率( (上边频或下边频上边频或下边频) ) 2 2 1 112 24 c c L mU Pm P R 边频 (c)在调幅信号一周期内，在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是信号的平均输出功率是 2 1 2(1) 2 avcc PPPPm 边频 因为因为ma1，所以边频功率之和最

6、多占总输出功率的，所以边频功率之和最多占总输出功率的 1/3，即调幅波中至少有，即调幅波中至少有2/3的功率不含信息。的功率不含信息。 从有效利用发射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。从有效利用发射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。 . 普通调幅波的产生原理框图普通调幅波的产生原理框图 ( )1coscos coscoscos f cc c ccfcc k tUtUt U UtkUtUt AM u u AM u c u 常数 (a) u AM u c u (b) (b) 发射机的功率利用率不高。发射机的功率利用率不高。 AM信号主要特点：信号主要特点： (a) 调制信号的包络反映调制信号的

7、调制信号的包络反映调制信号的 变化规律；变化规律； （二）（二）. . 抑制载波的双边带调幅波（）分析抑制载波的双边带调幅波（）分析 为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用 率，可以不发送载波，而只发送边带信号，这就形成了抑制载率，可以不发送载波，而只发送边带信号，这就形成了抑制载 波双边带信号波双边带信号, ,简称双边带信号。简称双边带信号。 其数学表达式为其数学表达式为 11 ( )cos()cos() 22 acos DSBcccc utUt utmUtmUt 单频调制时： ( )coscos DSBcc utmUtt或写为：

8、 c( )( )os: DSBC utkfbtUtuut 若f (t):t): DSBDSB信号波形信号波形 u 0 (a) uC t uDSB(t) 0 t (b) (c) t 0 01800 U(t) U cost ( )coscos DSBc utUtt coscoscos0 ( ) coscoscos0 c DSB c Uttt ut Uttt ，当时 ，当时 注意：注意：1 1）波形在调制）波形在调制 信号过零点处出现有信号过零点处出现有180180 O O的相 的相 位变化。位变化。 2 2）双边带调制信号）双边带调制信号 的包络已不再反映调制信号的的包络已不再反映调制信号的 变化

9、规律。变化规律。 3)3)信号既调幅信号既调幅 又调相又调相. . U 0 F (a) f U c 0 (b) f fc 1 0 (c) f fcfc Ffc F 2F m/2m/2 其所占据的频带宽度仍为其所占据的频带宽度仍为2F2F，或为调制信号频谱中最高频或为调制信号频谱中最高频 率的两倍，即率的两倍，即 maxDSB F2B 振 幅 0 (a) f / Hz 3003 400 振 幅 0 (b) f / Hz fc 3 400fc 3 400fc . 调幅波的产生原理框图调幅波的产生原理框图 ( ) DSB ut ( )u t ( ) c u t ( )coscoscoscos DSB

10、cccc k utmUttUtUt U 2 1 2 2 avc PPmP 边频 (a) 由于抑制了载波分量，大大节省了发射机的发射功率由于抑制了载波分量，大大节省了发射机的发射功率; 双边带信号主要特点：双边带信号主要特点： (b) 双边带调制信号的包络已不再反映调制信号的双边带调制信号的包络已不再反映调制信号的 变化规律变化规律. （三）（三）. 单边带调幅波（）单边带调幅波（） 上边频与下边频的频谱分量对称，含有相同的信息。上边频与下边频的频谱分量对称，含有相同的信息。 若只发送单个边带信号，称之为单边带通信若只发送单个边带信号，称之为单边带通信(SSB)。 单频调制的表达式：单频调制的表

11、达式： 1 ( )cos()cos() 2 SSBccc utmUtUt 1 ( )cos()cos() 2 SSBccc utmUtUt coscossinsin SSBcc utUttUtt coscossinsin SSBcc utUttUtt 或写为或写为: : ( )utf t b 若，则有 ( )cos( )sin SSBcc uf ttf tt cosutUt (a)若，则有 11( ) ( )( )( )( ) f f tf tf tf td tt 是的希尔伯特变换: tUtu cos)( tUt ccc cos)(u ( )cos SSBc tUt u ( )cos SSBc

12、 tUt u 单频调制的波形与频谱图：单频调制的波形与频谱图： 0 F (a) f 0 (b) f fc fc F0 (c) f 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos()cos() 22 11 cos()cos() cos 22 11 cos()cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 将式将式6-226-22进行频谱分解可得进行频谱分解可得: : 3 . 3 . 双音调制时双音调制时SSBSSB的表达式的表达式 t U t U u ccSSB12 cos 4 cos 4 式式(6-22)(6-22) 式式(6-2

13、3)(6-23) 式式(6-20)(6-20) 由式由式(6-22)(6-22)可以画出可以画出SSBSSB的时域波形图的时域波形图 由式由式(6-23)(6-23)可以画出可以画出SSBSSB的频谱图的频谱图 4.4.双音调制时双音调制时SSBSSB信号的波形和频谱信号的波形和频谱 u 0 (a) t 1 2 (21) 1 2 (12) 1 2 (12)c 1 2 (21) t0 uSSB(t) (b) SSB信号频谱 (c) 等幅双音调制信号频谱 f f 0 0 F1F2 fc F1fc F2 可见可见DSBDSB信号是调幅调频波信号是调幅调频波 可见可见DSBDSB调制是频谱的线性搬移调

14、制是频谱的线性搬移 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos () cos () 22 11 cos () cos () cos 22 11 cos () cos() 222 DSBc SSBc u tUt Ut uUtt uUttt U utt t U t U u ccSSB12 cos 4 cos 4 5 5语音信号的频谱图及带宽：语音信号的频谱图及带宽： 其频带宽度为：其频带宽度为： maxSSB BF 6 6SSBSSB信号的输出功率为：信号的输出功率为： 2 1 4 avc PPmP 边频 振 幅 0 (a) f / Hz 3003 400 振 幅 0

15、(b) f / Hz fc 3 400fc 3 400fc 振 幅 0 (a) f / Hz 3003 400 振 幅 0 (b) f / Hz fc 3 400fc 3 400fc 7单边带调制的实现方法：单边带调制的实现方法： 一是一是滤波法滤波法；二是；二是相移法相移法。下面简单介绍滤波法的原理：。下面简单介绍滤波法的原理： ( ) DSB ut ( )u t ( ) c u t ( ) SSB ut 带通 滤波器 cmaxcmaxc 下边带上边带 *带通滤波器的带宽要大于或等于调制信号的带宽。带通滤波器的带宽要大于或等于调制信号的带宽。 电压电压 表达式表达式 普通调幅波普通调幅波 (

16、1cos)cos CC Umtt 载波被抑制双边带调幅波载波被抑制双边带调幅波 coscos CC mUtt 单边带信号单边带信号 cos() 2 C m Ut (cos() 2 C m Ut或 波形图波形图 频谱图频谱图 C- C+ 1 2 C mU C- C+ 1 2 C mU 信号信号 带宽带宽 ) 2 ( 2 ) 2 ( 2 () 2 C- C+ 三种振幅调制信号对比三种振幅调制信号对比 （一）（一） A MA M调制电路调制电路 （二）（二）. DSB. DSB调制电路调制电路 ( (三三). SSB). SSB调制电路调制电路 高电平调制主要用于高电平调制主要用于AMAM调制调制,

17、 ,这种调制是在高这种调制是在高 频功率放大器中进行的。通常分为基极调幅、集频功率放大器中进行的。通常分为基极调幅、集 电极调幅以及集电极基极电极调幅以及集电极基极( (或发射极或发射极) )组合调幅。组合调幅。 (a) (a) 集电极调幅电路集电极调幅电路 (b) (b) 基极调幅电路基极调幅电路 (a) (a) 集电极调幅电路集电极调幅电路 uc T1 Ec T2 Ec0 u uAM T3 uc T1 Ec T2 Ec0 u uAM T3 集电极调幅的原理分析集电极调幅的原理分析: : (a) t (b) t t t t uC E c0 u E c0 0 0 ic 0 ic1 0 Ic1

18、0E c u0 t 0 Ic1 E c0 临界 欠压区 过压区 (b) (b) 基极调幅电路基极调幅电路 R L u C 1 C 2 u c C 3C 4 C 6C 5 E c R 1 L B C B L B1 R L u C 1 C 2 u c C 3C 4 C 6C 5 E c R 1 L B C B L B1 C ub(t) Ucc + L + U BB T u + + + EB(t) uc(t) 基极调幅的波形基极调幅的波形 t 0 Eb Ic1 Ebmin 欠压区过压区 Ic1 ic1ub 0 0 t t Eb0EbmaxEbcr (a) (a) 单二极管调制电路单二极管调制电路 (

19、b) (b) 平衡二极管调制电路平衡二极管调制电路 (3)(3)利用模拟乘法器产生利用模拟乘法器产生AMAM信号电路信号电路 coscos()() 22 DDDDD DCcCcCc ggggg iUUtUtUtUt u u o(t) H(j) V D u c u D iDi (a) 0 (b) f Ffc2fc3fc (a) (a) 单二极管调制电路单二极管调制电路 ( (三三). SSB). SSB调制电路调制电路 SSB SSB信号是将双边带信号信号是将双边带信号滤除滤除或或抵消抵消掉一个边掉一个边 带形成的。主要有滤波法和移相法两种。带形成的。主要有滤波法和移相法两种。 1.1.滤波法滤

20、波法 ( ) DSB ut ( )u t ( ) c u t ( ) SSB ut 带通 滤波器 上上/ /下边带通滤波器下边带通滤波器: :中心频率为中心频率为:(:(fcFmax/2) , , 带宽为略大于或等于带宽为略大于或等于Fmax。 cmaxcmaxc 下边带上边带 由于由于 00 min,min, 上、下边带间的上、下边带间的 距离很近，要想距离很近，要想 通过一个边带而通过一个边带而 滤除另一个边带滤除另一个边带, , 就对滤波器提出就对滤波器提出 了严格的要求。了严格的要求。 ( )( )cos( )sin SSBcc utf ttf tt (1)(1)其依据如下其依据如下:

21、 : ( )cos() SSBc utUt coscossinsin coscoscoscos 22 SSBcc cc utUttUtt UttUtt 可写为可写为: : 同理有同理有: : (2)(2)移相法产生移相法产生SSBSSB 调制信号原理框图调制信号原理框图 平 衡 调制器 A /2 平 衡 调制器 B /2 f (t) f (t)cos ct cos ct sin ct f (t)sin ct uSSB 上边带 下边带 0 F () 0 c c 0 F () j 0 c c 一一. . 调幅解调的方法调幅解调的方法 振幅解调振幅解调( (又称检波又称检波) )是振幅调制的逆过程。

22、它的作用是是振幅调制的逆过程。它的作用是 从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。 从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不 失真地从载波频率附近搬移到零频率附近失真地从载波频率附近搬移到零频率附近, ,因此，检波器也因此，检波器也 属于频谱搬移电路。属于频谱搬移电路。 包络检波包络检波: :主要用于普通调幅主要用于普通调幅(AM)(AM)信号的解调信号的解调. . 主要由二极管和低通滤波器组成。主要由二极管和低通滤波器组成。 ui 非线性电路 (器件) 低 通 滤波器 u 0 0 f t t f0

23、 0 F (a) (b) fc Ffcfc F (b) (b) 同步检波器同步检波器: :主要用于双边带和单边带信号主要用于双边带和单边带信号(DSB/SSB)(DSB/SSB)的解调的解调 插入载波 同步解调器低通滤波器u Ucos (ctc) DSB信号 SSB信号或 f fc Ffcfc F f fc F 0 0 f F 0 o v i t v c 2 2 工作波形图工作波形图 u i CR V D u o (a) CR u o u i (b) CR (c) u o 二、二极管峰值包络检波器二、二极管峰值包络检波器 1 1原理电路原理电路 RC电路：电路： 二是作为检波器的负载，在其两端

24、输出已恢复的调制信号。二是作为检波器的负载，在其两端输出已恢复的调制信号。 一是起高频滤波作用。一是起高频滤波作用。 故必须满足：故必须满足： 11 c RR CC 式中：式中：c c为输入信号的载频为输入信号的载频, ,在超外差接收机中则为中频在超外差接收机中则为中频I I 为调制频率。为调制频率。 即在理想情况下即在理想情况下,RC,RC网络的阻抗网络的阻抗Z Z应为应为 ()0() c ZZR 包络检波器的输出电路包络检波器的输出电路 CR u (a) Rg Cg CR U dc (b) C R 0 uC t ui 检波器的失真检波器的失真 1)1)惰性失真惰性失真 2 1 m RC m

25、 可得出不失真条件如下可得出不失真条件如下: : (6(660)60) ）负峰切割失真）负峰切割失真(底部切割失真底部切割失真) 检波器输出常用隔直流电检波器输出常用隔直流电 容容Cc与下级耦合，如图所示。与下级耦合，如图所示。 Rg代表下级电路的输入电阻。代表下级电路的输入电阻。 + + v C + RRg VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容Cc和低放和低放 输入电阻输入电阻Rg后的检波电路后的检波电路 为了有效地传送低频信号，要求为了有效地传送低频信号，要求 g c R C 1 则检波过程中，则检波过程中，Cc两端建立了直流电压经电阻两端建立了直流电压经电阻R和和Rg分压，

26、在分压，在 R上得到的直流电压为：上得到的直流电压为： im g R V RR R V 对于二极管来说，对于二极管来说，VR是是 反偏压，它有可能阻止二极反偏压，它有可能阻止二极 管导通，从而产生失真。管导通，从而产生失真。 Vim O v VR maVim 负峰切割失真波形负峰切割失真波形 为了避免底部切割失真，为了避免底部切割失真， 调幅波的最小幅度调幅波的最小幅度Vim(1ma) 必须大于必须大于VR im g aim V RR R )m1 (V g a g R R m RRR 即：即： 图644 减小底部切削失真的电路 C1 (a) C2R2Rg Cg R1 (b) 射 随 器 RRg

27、 小信号检波器小信号检波器 iD Q 0 EQ t uD 0 iD Iav(音频成分) a0 t V D ui C R EQ ; ; (c)(c)作用作用: :在通信接收机中在通信接收机中, , 混频电路的作用在于将不同载频的混频电路的作用在于将不同载频的 高频已调波信号变换为同一个固定载频高频已调波信号变换为同一个固定载频( (一般称为中频一般称为中频) )的高频已调的高频已调 波信号波信号, , 而保持其调制规律不变。而保持其调制规律不变。 例如例如, , 在超外差式广播接收机中在超外差式广播接收机中, , 把载频位于把载频位于535 kHz535 kHz 1605kHz1605kHz中波

28、中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz465kHz的普的普 通调幅信号通调幅信号, , 把载频位于把载频位于88 MHz88 MHz10.8MHz10.8MHz的各的各调频调频台信号变换台信号变换 为中频为为中频为10.7MHz10.7MHz的调频信号的调频信号, , 把载频位于四十几兆赫至近千兆赫把载频位于四十几兆赫至近千兆赫 频段内各频段内各电视电视台信号变换为中频为台信号变换为中频为38 MHz38 MHz的视频信号。的视频信号。 变频的优点变频的优点：由于设计和制作增益高：由于设计和制作增益高, , 选择性好选择性好, , 工作频率工作

29、频率 较原载频低的固定中频放大器比较容易较原载频低的固定中频放大器比较容易, , 所以采用混频方式可大大所以采用混频方式可大大 提高接收机的性能。提高接收机的性能。 变频的缺点变频的缺点：容易产生镜像干扰、中频干扰等干扰：容易产生镜像干扰、中频干扰等干扰 (d) (d) 混频的混频的波形波形变换关系变换关系(AM(AM超外差超外差) ) ( (e) ) 混频的混频的频谱频谱变换关系变换关系(AM(AM超外差超外差) ) 混频器 f fc fL f f fI us( fc )uI( fI ) uL( fL ) tt 00 0 0 0 (a) (b) t ffo 非线性器件滤波器 混频器 vs v

30、0 t ff0 t vi ffi 本机 振荡器 (f) (f) 混频器的混频器的实现方法实现方法原理组成框图原理组成框图 带通滤波器us uo uL uI (a) 带通滤波器非线性器件uI uo uL (b) v s(t)v 非线性 器件 v I(t)i vo(t) 带通 (g)(g)三种频谱线性搬移功能三种频谱线性搬移功能频谱频谱变换关系对比图变换关系对比图: : 0 0 0 0 f f fcfc 00 f f (a) (b) f f 0 0 (c) f f f fc fc fLfI (a)(a)调制调制 (b)(b)解调解调 (c)(c)混频混频 coscos 1 coscos()cos(

31、) 2 sLsLL sLLcLc u uU Utt U Uttt (6(686) 86) 1coscoscos 1 1coscos()cos() 2 1coscos sLscLL sLLcLc III uuUmttUt U Umttt uUmtt ( (b) )若若为为AMAM波波: : vs(t) 带通 vI(t) vL(t) vo(t) 采用中心频率不同的带通滤波器采用中心频率不同的带通滤波器( 0 s) 或或( 0+ s) 则可则可 完成低中频混频或高中频混频。完成低中频混频或高中频混频。 (2)(2)叠加型非线性混频器模型叠加型非线性混频器模型 设混频器的输入信号为设混频器的输入信号为

32、(SSB)(SSB)高频等幅波高频等幅波u us= = U Uscos2cos2fct t LL 2fL 混频电路中的非线性器件的转移特性的幂级数展开式为混频电路中的非线性器件的转移特性的幂级数展开式为: : i=a0+a1u+a2u2+a3u3+a4u4+ 其中其中u=us+uL=Uscos2fct+ULcos 2fLt 可见可见, ,i中含有无限多个组合频率分量中含有无限多个组合频率分量: : kLC fpfqf ILC fff vs(t) v 非线性 器件 vI(t) i vo(t) 带通 若用带通滤波器取出所需的中频成分若用带通滤波器取出所需的中频成分: :和频和频( ( 0 0+ +

33、 s s) ) 或差频或差频( ( 0 0- - s s) ) ，可达到混频的目的。，可达到混频的目的。 1 vc s U K U (6(688)88) 1 20lg() vc s U KdB U 通常用分贝数表示变频增益通常用分贝数表示变频增益, ,有有 (6(690) 90) F N 输入信噪比输入信噪比( (信号频率信号频率) ) 输出信噪比输出信噪比( (中频频率中频频率) ) (6(692) 92) 越小越好越小越好. . 中频输出电平 /dB 3dB 3dB 压缩 电 平 输入电平 /dB 混频器的分类混频器的分类: 平衡混频、平衡混频、 按器件分：按器件分：二极管混频器、二极管混

34、频器、 三极管混频器三极管混频器、 场效应管混频器场效应管混频器 模拟乘法器混频器模拟乘法器混频器、 按工作特点分：按工作特点分： 单管混频单管混频 环型混频环型混频 从两个输入信号在时域上的处理过程看：从两个输入信号在时域上的处理过程看： 叠加型混频器、叠加型混频器、 乘积型混频器乘积型混频器 二二. .混频电路混频电路 f0 fI EcEbuL us ic (1)(1)三极管混频器的电路模型三极管混频器的电路模型: : 0 0012 ( )( ) ( )(coscos2) Ccms cmmLmLs iItgt u Itggtgtu (6(693) 93) 经集电极谐振回路滤波后经集电极谐振

35、回路滤波后, ,得到中频电流得到中频电流i iI I 1111 111 11 cos()cos 22 coscos msLcms Cs ig Utg Ut g UtIt (6 (694) 94) C g 输出中频电流振幅输出中频电流振幅 输入高频电压振幅输入高频电压振幅 1 1 1 2 m s I g U (6(695)95) 1 1 1 ( )cos 11 ( )cos 22 mmLL CmmLL ggtdt gggtdt (6(696) 96) (6(697) 97) (2)(2)三极管混频器的其它形式三极管混频器的其它形式: : fi + + vs vo (a) fi + + v s v

36、o (b) fi + + vs vo (c) fi + + v s v o (d ) fi + + vs vo (a) fi + + vs vo (b) 图图(a)电路对振荡电压来说是共发电路，电路对振荡电压来说是共发电路， 输出阻抗较大，混频时所需本地振荡注输出阻抗较大，混频时所需本地振荡注 入功率较小。但因为信号输入电路与振入功率较小。但因为信号输入电路与振 荡电路相互影响较大荡电路相互影响较大( (直接耦合直接耦合) )，可能，可能 产生频率牵引现象。产生频率牵引现象。 图图(b)电路的输入信号与本振电压分别从电路的输入信号与本振电压分别从 基极输入和发射极注入，产生牵引现象的基极输入和

37、发射极注入，产生牵引现象的 可能性小。对于本振电压来说是共基电路，可能性小。对于本振电压来说是共基电路， 其输入阻抗较小，不易过激励，因此振荡其输入阻抗较小，不易过激励，因此振荡 波形好，失真小。但需要较大的本振注入波形好，失真小。但需要较大的本振注入 功率。功率。 fi + + v s v o (c) fi + + v s v o (d ) 图图(c)和和(d)两种电路都是共基混频电路。在较低的频率两种电路都是共基混频电路。在较低的频率 工作时，变频增益低，输入阻抗也较低，因此在频率较工作时，变频增益低，输入阻抗也较低，因此在频率较 低时一般都不采用。但在较高的频率工作时低时一般都不采用。但

38、在较高的频率工作时( (几十几十MHz) )， 因为共基电路的截止频率因为共基电路的截止频率f 比共发电路的比共发电路的f 要大很多，要大很多， 所以变频增益较大。因此，在较高频率工作时采用这种所以变频增益较大。因此，在较高频率工作时采用这种 电路。电路。 三极管混频器三极管混频器 优点：有变频增益优点：有变频增益 缺点：缺点：1、动态范围较小动态范围较小 2、组合频率干扰严重组合频率干扰严重 3、噪声较大噪声较大 4、存在本地辐射存在本地辐射 二极管混频器二极管混频器 优点：优点：1、动态范围较大动态范围较大 2、组合频率干扰少组合频率干扰少 3、噪声较小噪声较小 4、不存在本地辐射不存在本

39、地辐射 缺点：无变频增益缺点：无变频增益 2() 1122 (coscos)cos 223 oDLs DLLsc ig Kt u gttUt (6(698) 98) 输出端接中频滤波器输出端接中频滤波器, ,则输出中频电压则输出中频电压u uI I为为 11111 22 cos()cos LLLDsLs uR iR iR g UtUt (6(6100) 100) u s U I fsfI u L 平衡混频器输出电流的频率成份为：平衡混频器输出电流的频率成份为： , 21 cLc n 2() 44 2(coscos3) 3 oDLs DLLsc ig Kt u gttUt 经中频滤波后经中频滤波

40、后, ,得输出中频电压得输出中频电压 (6(6100) 100) (6(6101) 101) us uL i2 ii i1 i3 i4 i i UI 环型混频器输出电流的频率成份为：环型混频器输出电流的频率成份为： 21 Lc n 111 4 cos()cos DDLc ug UtUt 环形混频器由两个平衡混频器构成，其主要优点是输出中环形混频器由两个平衡混频器构成，其主要优点是输出中 频信号是平衡混频器的两倍，而且抵消了输出电流中的某些组频信号是平衡混频器的两倍，而且抵消了输出电流中的某些组 合频率分量，从而减小混频器中所特有的组合频率干扰。合频率分量，从而减小混频器中所特有的组合频率干扰。

41、 目前，许多从短波到微波波段的整体封装二极管环形目前，许多从短波到微波波段的整体封装二极管环形 混频器已作为系列产品，一个用于混频器已作为系列产品，一个用于0.5500MHz的典型环形的典型环形 混频器混频器( (SRA-1双平衡混频器双平衡混频器) )的外形及电路示于下图。的外形及电路示于下图。 使用时，使用时，8，9端外接信号电压端外接信号电压 s，3，4端相连，端相连，5，6端端 相连，然后在相连，然后在3，5端间加本振电压端间加本振电压 L，中频信号由中频信号由1，2端端 输出。此电路除用作混频器外，还可以用作相位检波器、输出。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、

42、调制器等。电调衰减器、调制器等。 (a) 8 9 1 2 3 4 5 6 (b) 封装环形混频器的外形与电路封装环形混频器的外形与电路 1 . 6 104 cLI p fff qq ,p qLcfpfqf ILcfff LcIpfqff 1 c I fp fpq (6(6106) 106) 表表6 61 1：fcfI与与p p、q q的关系表的关系表 当取当取fL-fc=fI时时, ,上式变为：上式变为： 1 c I fp fqp (6(6105)105) . 61 1 04 cLI p fff qq 存在这种干扰的条件是存在这种干扰的条件是: : 1 cI p ff qp 可见，可见，1 1

43、）接收信号的频率是中频的整数倍或分数倍，即产生干扰哨声）接收信号的频率是中频的整数倍或分数倍，即产生干扰哨声 2 2）接收的信号频率越接近中频，干扰越强。其它信号可忽略）接收的信号频率越接近中频，干扰越强。其它信号可忽略 解决的办法解决的办法: :(a)(a)选择合适的中频值如选择合适的中频值如“避开避开”将中频移到接收信将中频移到接收信 号频段以外号频段以外 (b)(b)选择合适的混频电路选择合适的混频电路, ,减少组合频率分量如乘法器减少组合频率分量如乘法器 例如：例如：KHzfL1396KHzfc931则则KHzfff cLI465 但但KHzffLc466139618622KHz1465466产生产生 低频干扰低频干扰 且且5346