高频电子电路-4.4-混频器原理及电路

4.4混频器原理及电路

一、混频概述二、混频电路三、混频器的干扰返回1.混频器的变频作用

混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络本地振荡信号

一个中频输出信号：两个输入信号与输出信号之间的关系：

的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率：

其中返回休息1休息2uc(fc)uL(fL)uI(fI)混频器tuc(t)tuI(t)tuL(t)有两个输入信号：

高频调制波

fcfc+Ffc+Ffuc的频谱fcfLfuL的频谱fIfI+FfI+FfuI的频谱tuc(t)tuc(t)tuL(t)tuL(t)tuI(t)tuI(t)一、混频概述

混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键是获得两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性搬移功能。

2Ωmax

ωI=ωL-ωc乘法器

带通滤波器混频器的一般结构框图设输入已调波信号：那么两信号的乘积项为：

2.混频器的基本工作原理：ωLuLωL-ωcωL+ωcuI

本振信号:ucωc如果带通滤波器的中心频率为

,带宽

则经带通滤波器的输出为：仿真uI返回ucuL休息1休息2可见输出中频信号的包络形状没有变化，只是填充频率由

变化成

uLuc

非线形元件

带通滤波器(1)调幅(DSB为例)

uΩ乘法器带通滤波器uDSBuo2Ωmaxωo（2）检波

uDSB乘法器低通滤波器uouΩΩmax（3）混频

uDSB=uc乘法器uL带通滤波器uIωI=ωL-ωcωLωc3.振幅调制、检波与混频器的相互关系

ωI=ωL-ωC2Ωmax返回仿真2仿真1仿真3休息1休息2因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪声系数影响大。所以希望混频级的越小越好。(1)变频增益：

变频电压增益:

变频功率增益

:(2)噪声系数:

4.混频器主要性能指标

(3)失真与干扰变频器的失真主要有:频率失真

非线性失真(4)选择性

在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干扰信号,

为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋近于1。高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用平衡型混频器环形混频器优点：噪声低，电路简单，组合分量少。例1.二极管平衡混频器

设输入信号本振信号:若

则输出电压:如果输出中频滤波器的中心频率为:谐振阻抗为，则输出电压

而环形混频器的输出是平衡混频器输出的2倍。且减少了输出信号频谱中组合频率分量,即减少了混频器所特有的组合频率干扰。仿真休息1休息2+uI_+uL

-+uc-VD1VD22CRL2LT1T2+uL

-T3uc+-uc+-1.二极管混频器

二、混频电路

利用第4章所述的时变跨导电路，可构成晶体管混频器。由于时变偏置电压

如果则集电极电流为2.晶体三极管混频器

其中为时变跨导，受的控制,而输入信为:利用付里叶级数可将展开成:如果输出回路的谐振频率为，而

选出的中频电流为：

uc+-+-uLEBECVTCLUB(t)ic其中变频跨导：

变频(混频)增益Au为：中频输出电压uI为：双极型晶体三极管混频器基本电路的交流通道

:共射极混频电路：本振信号由基极串联方式注入本振信号由射极注入

共基极混频电路：

(a)uc+-uL+-LCVT(d)uL+-uc+-LCVT(c)uc+-+-uLLCVT(b)LCuL+-uc+-VT6.8kΩCEC=15V1413.3kΩ1294813313kΩ10kΩ27-EE=-15V+15V561011-15V10kΩ10kΩRwxRwy2kΩ2kΩ8.2kΩ8.2kΩ

BG314(MC1595)LN1N2BG314构成的混频电路，如果本振电压uL、高频信号电压uc分别从4、9脚输入，BG314的输出端2、14脚间接LC谐振回路。设输入已调高频信号:

4.模拟乘法器混频电路

仿真休息1休息2uLucuIuc=Uc(t)cosωct

本振电压:uL=U