基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器研究

基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器研究一、本文概述随着无线通信技术的飞速发展，太赫兹频段因其独特的物理特性和巨大的应用潜力，已成为当前研究的热点。在太赫兹频段，分谐波混频器作为一种关键的非线性器件，其性能直接决定了太赫兹系统的整体性能。本文旨在研究基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器，以期为该频段无线通信技术的发展提供理论支持和技术指导。本文将首先介绍太赫兹分谐波混频器的研究背景和意义，阐述其在无线通信系统中的重要地位。随后，对平面肖特基二极管的基本原理和特性进行详细分析，探讨其作为太赫兹分谐波混频器核心元件的可行性。在此基础上，本文将重点研究基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器的设计原理、制作工艺和性能测试方法。通过理论分析和实验研究，揭示其性能优化的关键因素，并提出相应的改进措施。本文还将对国内外在太赫兹分谐波混频器领域的研究现状进行综述，分析现有技术的优缺点，展望未来的发展趋势。本文还将讨论基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器在实际应用中的潜在问题和解决方案，为其在无线通信系统中的广泛应用提供理论支持和实践指导。本文旨在深入研究基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器，为太赫兹无线通信技术的发展提供理论支持和技术指导，推动该领域的研究和应用取得更大的突破。二、太赫兹分谐波混频器理论基础太赫兹分谐波混频器是一种基于非线性电子器件的微波频率转换器件，其理论基础主要涉及到肖特基二极管的工作原理、分谐波产生的物理机制以及混频过程的理论分析。肖特基二极管作为一种非线性电子器件，在太赫兹频段内具有良好的高频特性和非线性特性，是实现分谐波混频的关键元件。肖特基二极管的工作原理基于其内部的PN结结构，当外加电压使得PN结内的电场足够强时，电子将从价带跃迁至导带，形成电流。在此过程中，由于电子的非线性运动，会产生一系列高次谐波分量，这为分谐波的产生提供了可能。分谐波产生的物理机制主要涉及到电子在强电场下的非线性运动。当肖特基二极管工作在太赫兹频段时，外加电场会导致电子在PN结内做非线性运动，从而产生高次谐波分量。这些高次谐波分量可以被有效地提取和利用，实现分谐波混频的功能。混频过程的理论分析是太赫兹分谐波混频器研究的重点。混频过程涉及到两个不同频率的信号在非线性器件中的相互作用，产生新的频率分量。在肖特基二极管中，当两个不同频率的太赫兹信号同时作用于二极管时，由于二极管的非线性特性，会产生一系列新的频率分量，其中就包括所需的分谐波分量。通过合理地设计电路结构和调整工作条件，可以有效地提取和利用这些分谐波分量，实现太赫兹分谐波混频的功能。太赫兹分谐波混频器的理论基础涉及到肖特基二极管的工作原理、分谐波产生的物理机制以及混频过程的理论分析。深入研究这些理论基础对于太赫兹分谐波混频器的设计和优化具有重要意义。三、平面肖特基二极管的设计与制备在太赫兹分谐波混频器的研究中，平面肖特基二极管的设计与制备是关键的一环。肖特基二极管是一种具有优异高频性能的电子器件，其在太赫兹频段的应用具有重要的研究价值。设计过程中，我们首先要根据混频器的性能要求，确定肖特基二极管的各项参数，包括其尺寸、材料、结构等。我们采用了先进的计算机模拟软件，对二极管的电学性能进行模拟分析，以优化其设计。在材料选择上，我们采用了具有高电子迁移率、低噪声和良好热稳定性的材料，以确保二极管在太赫兹频段下能保持良好的性能。制备过程中，我们采用了精密的微纳加工技术，包括电子束蒸发、光刻、干法刻蚀等步骤，精确控制二极管的尺寸和结构。我们还采用了特殊的表面处理工艺，以提高二极管的稳定性和可靠性。制备完成后，我们对二极管进行了严格的测试和筛选，确保其性能满足设计要求。平面肖特基二极管的设计与制备是太赫兹分谐波混频器研究中的重要环节。通过不断优化设计和制备工艺，我们可以获得性能更优异、更适用于太赫兹频段的肖特基二极管，为混频器的性能提升奠定基础。四、太赫兹分谐波混频器的设计与实现在太赫兹波段，由于频率极高，传统的电子学器件往往难以有效工作。研究和开发新型的太赫兹器件对于推动太赫兹技术的发展具有重要意义。分谐波混频器作为太赫兹技术中的关键器件，能够实现对高频信号的降频处理，使其能够被常规电子学设备所处理。本文提出了一种基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器设计方案，并对其进行了实验验证。我们对分谐波混频器的基本原理进行了深入研究。分谐波混频器利用非线性元件（如肖特基二极管）的非线性特性，将高频信号与低频本振信号进行混频，生成频率为本振信号整数分之一的谐波分量。通过对肖特基二极管的伏安特性进行建模和分析，我们确定了其作为分谐波混频器核心元件的可行性。我们设计了分谐波混频器的电路结构。采用平面微带线结构，将肖特基二极管与输入输出微波电路进行集成。通过优化电路布局和参数设计，实现了对高频信号的有效耦合和传输。同时，我们还设计了适当的偏置电路，以保证肖特基二极管在正常工作状态下具有良好的非线性特性。在实验验证阶段，我们搭建了太赫兹分谐波混频器的测试平台。利用矢量网络分析仪和信号源等测试设备，对分谐波混频器的性能进行了全面测试。实验结果表明，该分谐波混频器在太赫兹波段具有良好的降频效果，能够有效地将高频信号降频至低频段进行处理。我们还对分谐波混频器的噪声系数、线性度等关键指标进行了评估，结果表明其性能满足设计要求。本文提出的基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器设计方案具有较高的实用价值和广阔的应用前景。未来，我们将继续优化电路设计，提高分谐波混频器的性能指标，并探索其在太赫兹通信、成像等领域的应用潜力。五、实验研究与分析为了验证基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器的性能，我们搭建了一套专用的测试系统。该系统包括太赫兹信号源、分谐波发生器、混频器、频谱分析仪以及必要的波导和连接器。实验中，我们选用了具有高截止频率和低损耗的波导结构，以确保信号在传输过程中的稳定性。实验过程中，我们首先对太赫兹信号源进行了校准，确保输出信号的稳定性和准确性。随后，我们逐步调整分谐波发生器和混频器的参数，观察频谱分析仪上的输出信号变化。实验中，我们特别关注了混频器的转换效率和频率响应特性。通过对实验数据的分析，我们发现基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器在太赫兹频段内具有良好的转换效率和频率响应。与传统的混频器相比，该混频器在保持较高转换效率的同时，还具有更宽的频率覆盖范围。我们还发现通过优化波导结构和二极管参数，可以进一步提高混频器的性能。通过本次实验研究与分析，我们验证了基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器的有效性。实验结果表明，该混频器在太赫兹频段内具有良好的转换效率和频率响应特性，为太赫兹通信和雷达系统的应用提供了有力的支持。未来，我们将继续优化混频器的结构参数，以提高其性能并推动太赫兹技术的发展。六、应用前景与展望随着信息技术的飞速发展，太赫兹波段的应用逐渐受到人们的重视。作为太赫兹波段信号处理的关键器件，基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器的研究具有重要的应用价值。目前，虽然该领域的研究还处于起步阶段，但已展现出广阔的应用前景。在通信领域，太赫兹波段的高速、大容量数据传输特性使其成为未来无线通信的潜在候选频段。基于平面肖特基二极管的分谐波混频器可以实现太赫兹信号的高效下变频，从而为实现太赫兹通信系统的实用化提供关键技术支持。在雷达和成像技术中，太赫兹波段具有独特的穿透性和高分辨率特性，使其在安检、无损检测等领域具有广泛的应用前景。分谐波混频器作为太赫兹雷达和成像系统的核心组件，其性能的提升将有助于推动相关技术的发展。基于平面肖特基二极管的分谐波混频器还可在光谱分析、天文学观测等领域发挥重要作用。随着对该类器件性能的不断优化，其应用领域还将进一步拓展。展望未来，随着材料科学、微纳加工技术的进步，平面肖特基二极管及其分谐波混频器的性能有望得到进一步提升。随着太赫兹技术的不断成熟，基于平面肖特基二极管的分谐波混频器将在更多领域展现出其独特的应用价值。基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器作为太赫兹信号处理的关键器件，具有广阔的应用前景和重要的研究价值。随着相关技术的不断进步，其在通信、雷达、成像、光谱分析等领域的应用将日益广泛，为推动太赫兹技术的发展做出重要贡献。七、结论本文详细研究了基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器，通过对其工作原理、设计优化、仿真分析以及实验结果的综合探讨，得出了以下平面肖特基二极管在太赫兹频段表现出优秀的非线性特性，使其成为分谐波混频器的理想选择。通过合理的电路设计和优化，能够有效地将高频信号下变频至可测范围，从而实现对太赫兹信号的检测与处理。在混频器设计过程中，对肖特基二极管的等效电路模型进行了深入研究，建立了精确的非线性模型，为混频器的性能预测和优化提供了有力支持。同时，通过对电路参数的优化，如阻抗匹配、偏置条件等，显著提高了混频器的转换效率和频率稳定性。通过仿真分析和实验验证，本文设计的太赫兹分谐波混频器在多个关键指标上表现出色，如变频损耗、噪声系数以及动态范围等。实验结果表明，该混频器在太赫兹频段内具有良好的工作性能，为实现太赫兹系统的实用化提供了有力支持。基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器在理论研究和实践应用中均取得了显著成果。随着太赫兹技术的不断发展，对混频器的性能要求也将不断提高。未来的研究将致力于进一步优化混频器设计，提高其在太赫兹频段的工作性能，为推动太赫兹技术的广泛应用和发展做出贡献。九、附录肖特基二极管，也称为肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode,SBD），是一种特殊的金属-半导体接触二极管。其名称源于其发明者，德国物理学家WalterH.Schottky。肖特基二极管的主要特点是其具有较低的正向电压降和快速的开关速度，这使得它在高频和微波电子学中有广泛的应用。太赫兹波（Terahertz,THz）是指频率在1-10THz之间的电磁波，其波长在毫米和微米之间。由于太赫兹波在光谱中的位置特殊，它既包含了红外线的热特性，又包含了微波的穿透性，因此具有独特的物理和化学性质。近年来，随着太赫兹技术的快速发展，太赫兹波在通信、雷达、生物医学等领域的应用越来越广泛。分谐波混频器是一种非线性电路，它利用非线性元件（如二极管）的非线性特性，将两个不同频率的信号混合，产生新的频率分量。在分谐波混频器中，输入信号的频率是输出信号频率的整数倍，因此被称为分谐波混频。分谐波混频器在频率合成、信号检测等方面有重要应用。肖特基二极管因其优异的性能，在太赫兹分谐波混频器中得到了广泛的应用。其快速的开关速度和较低的正向电压降使得它能够在太赫兹频段实现高效的分谐波混频。同时，肖特基二极管的结构简单，易于集成，为太赫兹分谐波混频器的小型化和集成化提供了可能。尽管肖特基二极管在太赫兹分谐波混频器中已经取得了显著的成果，但仍有许多问题待解决。例如，如何提高肖特基二极管在太赫兹频段的工作效率，如何优化混频器的电路设计以提高其性能，以及如何进一步降低制造成本等。随着科技的进步，我们期待肖特基二极管在太赫兹分谐波混频器中的应用能够取得更大的突破。以上就是关于《基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器研究》的附录部分，希望对大家有所帮助。参考资料：太赫兹波段在电磁波谱中占据了一个特殊的频段，具有极高的频率和潜在的应用价值。由于缺乏有效的太赫兹源和探测器，这一频段的技术应用一直受到限制。共振隧穿二极管（ResonantTunnelingDiode,RTD）作为一种新型的电子器件，由于其独特的负阻特性和高速响应能力，被认为是制造高性能太赫兹源和探测器的理想选择。在本文中，我们将重点关注AlGaNGaN材料体系下的太赫兹波段RTD研究。AlGaNGaN是一种宽禁带半导体材料，具有高的电子饱和速度和击穿电场，非常适合制作高温、高频、高功率电子器件。通过调整Al和Ga的组分，可以灵活地控制材料的带隙，从而在太赫兹频段实现共振隧穿效应。AlGaNGaNRTD利用了共振隧穿效应。在正向偏置电压下，电子在导带形成积累，当电子能量与量子阱的共振能量相匹配时，电子发生共振隧穿，形成高度集中的电流脉冲，产生高频振荡。由于共振隧穿过程中电子的能量损耗较小，RTD具有高速、低功耗的特性。近年来，随着材料制备技术的发展和微纳加工工艺的进步，太赫兹波段AlGaNGaNRTD的研究取得了显著的进展。在器件结构、材料质量、性能优化等方面都取得了重要的研究成果。一些先进的RTD结构已经实现了在太赫兹频段的连续振荡，显示出作为太赫兹源的巨大潜力。尽管AlGaNGaNRTD在太赫兹波段的研究已经取得了一定的进展，但仍存在许多挑战需要解决。例如，进一步提高材料质量和器件性能，优化器件结构以实现更高的振荡频率和更低的阈值电流密度。还需要深入研究RTD的物理机制，以更好地理解和控制其工作特性。随着科学技术的发展和研究的深入，我们相信太赫兹波段AlGaNGaNRTD将会在未来的太赫兹技术领域中发挥越来越重要的作用。无论是太赫兹通信、生物医学成像还是安全检查等领域，AlGaNGaNRTD都可能成为下一代太赫兹设备的核心组件。毫米波及太赫兹波频段由于其独特的物理特性，如高带宽、良好的空间分辨率以及穿透性和吸收特性，在现代通信、雷达、光谱分析等领域有着广泛的应用前景。而混频技术作为毫米波及太赫兹波段的关键技术之一，具有非常重要的作用。本文将主要介绍毫米波及太赫兹混频技术的原理、应用和发展趋势。混频技术是一种将信号从一种频率变换到另一种频率的方法。在毫米波及太赫兹频段，混频器是一种重要的器件，它能够实现信号的频率转换，从而扩展了系统的应用范围。混频器的基本原理是将两个不同频率的信号进行线性组合，得到一个或多个新的频率信号。在这个过程中，输入信号通过非线性器件，产生一系列的高次谐波，通过选择适当的频率组合，就可以得到所需的输出信号。通信领域：毫米波及太赫兹混频技术是实现高速无线通信的关键技术之一。由于毫米波及太赫兹波具有较大的带宽和较高的传输速率，因此可以实现高速数据传输和低延迟通信。通过混频技术，可以将信号从较低的频率变换到较高的频率，从而实现高速无线通信。雷达领域：毫米波及太赫兹雷达具有高分辨率、穿透性强、抗干扰等优点，因此在雷达探测、目标识别、遥感等领域有着广泛的应用。混频技术可以实现信号的频率变换，从而扩展了雷达的应用范围。医学成像领域：太赫兹波具有良好的穿透性和低能量特性，因此在医学成像领域有着广阔的应用前景。通过混频技术，可以将信号从较低的频率变换到太赫兹频段，从而实现医学成像。随着科技的不断发展，毫米波及太赫兹混频技术也在不断进步和完善。未来，混频技术将朝着以下几个方向发展：高性能化：提高混频器的性能是未来发展的主要方向之一。目前，高性能的混频器主要依赖进口，因此国内需要在技术和工艺上进行突破，提高混频器的性能指标。小型化：随着毫米波及太赫兹系统的不断发展，对混频器的小型化要求也越来越高。小型化的混频器可以减小整个系统的体积和重量，方便携带和使用。集成化：目前毫米波及太赫兹混频器主要还是分立器件为主，未来需要实现集成化和小型化。集成化的混频器可以提高系统的可靠性和稳定性，降低成本和维护成本。多功能化：随着应用领域的不断扩展，对混频器的多功能化要求也越来越高。例如，在雷达领域需要实现多通道、多模式的工作方式；在通信领域需要实现高速数据传输和低延迟通信等功能。因此需要研发出更加多功能化的混频器，满足不同领域的需求。太赫兹辐射，通常是指在1到10THz频率范围内的电磁辐射。由于其在光谱学、通信、安全检查、医疗诊断等领域具有广泛的应用前景，太赫兹技术已成为当前科学研究的重要领域。特别是，基于非线性光学晶体的差频产生太赫兹辐射的方法，因其高效、灵活且可调谐的特性，受到了广泛的关注。在这篇文章中，我们将重点讨论GaSe晶体在太赫兹时域光谱以及差频产生太赫兹辐射源方面的研究。GaSe晶体是一种典型的II-VI族半导体材料，具有宽带隙、高非线性系数等特点，非常适合用于太赫兹波的产生和传播。通过使用超快激光脉冲对GaSe晶体进行泵浦，并探测产生的太赫兹波，我们可以得到GaSe晶体的太赫兹时域光谱。这种光谱技术可以用于研究GaSe晶体的电子结构和光学性质，从而深入理解其在太赫兹波段的非线性光学性质。通过对光谱的解析，还可以获得关于材料内部载流子动力学行为的信息，这对于理解材料在太赫兹波段的响应机制具有重要意义。基于非线性光学晶体的差频产生是一种产生太赫兹辐射的有效方法。这种方法利用了非线性光学效应，通过将两个或多个激光脉冲在晶体中相互作用，产生频率低于初始脉冲的太赫兹波。由于这种方法产生的太赫兹波的频率和强度可以通过调节初始激光脉冲的参数进行控制，因此具有很高的灵活性和可调谐性。GaSe晶体作为一种非线性光学晶体，在差频产生太赫兹辐射方面表现出色。通过优化实验条件和参数，如激光脉冲的能量、波长、时间延迟等，可以有效地提高差频产生的太赫兹波的输出功率和转换效率。通过选择适当的相位匹配方向和晶体切型，还可以实现太赫兹波的定向发射和高效传输。GaSe晶体在太赫兹时域光谱研究和差频产生太赫兹辐射源方面具有重要的应用价值。通过深入研究和优化基于GaSe晶体的太赫兹技术，有望推动太赫兹技术的进一步发展和应用。这不仅有助于推动科学研究和技术创新，也将为我们的日常生活带来更多的便利和安全。模拟分频器是音箱内的一种电路装置，用以将输入的模拟音频信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。之所以这样做，是因为任何单一的喇叭都不可能完美的将声音的各个频段完整的重放出来。分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的过滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音箱之分频器，才能有效地修饰喇叭单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍、舒适、宽广、自然的音质效果。从电路结构来看，分频器本质上是由电容器和电感线圈构成的LC滤波网络，高音通道是高通滤波器，它只让高频信号通过而阻止低频信号；低音通道正好相反，它只让低频信号通过而阻止高频信号；中音通道则是一个带通滤波器，除了一低一高两个分频点之间的频率可以通过，高频成份和低频成份都将被阻止。在实际的分频器中，有时为了平衡高、低音单元之间的灵敏度差异，还要加入衰减电阻；有些分频器中还加入了由电阻、电容构成的阻抗补偿网络，其目的是使音箱的阻抗曲线平坦一些，以便于功放驱动。位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有直接的关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。被动式分频网路（CrossoverNetwork），国内习惯称为“分音器”，其设计受到相当多的变数与考量因素所影响，因而是一项很复杂的工作。被动式分音器“功能、用途”是介于扩大器与喇叭之间，由于单一喇叭无法达到“全频段响应”（全频段即是20HZ-20KHZ，为人耳听觉范围），因而利用喇叭单体尺寸不同的物理频宽响应，来达到要求的“全频段响应”之目的，也因此产生了多种尺寸单体运用在同一声道上的方式。被动式分音器功能就是负责将扩大器全频段输出后，分割成不同频段的声音，分别送到不同尺寸喇叭单体上，表现其应有的特质。由此出现的多音路喇叭组合或称为“分音喇叭”，从一音路喇叭到多音路喇叭均有其用途与多重之选择。被动分音器的元件组成：L/C/R，即L电感、C电容、R电阻，依照各元件对频率分割的特性灵活运用在分频网路上。L电感：其特性是阻挡较高频率，只让较低的频率通过，也就称为“低通滤波器（LowPassFilter）”。通过较低频率的多少是由该“L电感”之电感量来决定，其感抗单位为“μH、mH”代表。电感材质常见有：空心电感、铁淦氧电感、矽钢片电感等。铁淦氧电感、矽钢片电感通常只在需要高电感值而无法由空心电感来获得低直流电阻的场合下才使用，由于铁心电感具有磁饱和而在大电流的场合造成失真的天性，所以铁心电感是一种妥协下的产物。C电容：其特性与电感刚好相反，也就是阻挡低频率通过，让较高的频率通过，称为“高通滤波器（HighPassFilter）”。高频率通过多少由C电容的电容量决定。其单位为“μF”。电容材质种类繁多，但用于被动式分音器中则使用无极性电容。电容在被动式分音器中用于中音域及高音域材质上的考量必须慎重，因为与音质有绝对的相关性，选择电容的材质通常由喇叭单体特性和电容损失因素、相位损失以及价格而决定。R电阻：并无切割频率的特性，而应用在被动式分音器中是与电感、电容混和搭配，针对特定的频率点和频带来做修正等化曲线、灵敏度增减的用途。喇叭分音器可分为串联式分音器、并联式分音器两种。并联式分音器以绝对多数成为喇叭分音器最佳的选择，其优点在于多音路系统中都可视为独立的个体，而且任何一个元件的改变都可能影响到高通或低通的特性。被动式分音器常用的斜率可分为4种：一阶斜率6dB、二阶斜率12dB、三阶斜率18dB、四阶斜率24dB。又称为主动式电子分音器。因为车内空间形体、喇叭安装指向，在实务运用上有其无法变更的因素存在，所以由电子分音器灵活的特性可在各类段上之分频点、相位、Q值变动几时到最理想的频段调整，来克服各种车内变数，以达到车内最佳聆听环境之目的。主动式电子分音器装置于车用主机与扩大器之间，电子分音器可由二音路到多音路型态，但是所分出来的每一音路讯号都不得必须经过一个扩大器，如果音路分得越多，扩大器也就相等增加。正弦分频器有两种实现方法：利用频率占据现象实现分频的占据分频器和利用正反馈原理实现分频的再生分频器。也称为牵引分频或同步分频。一个振荡频率为fosc的正弦振荡器，在外加频|<△fP率为fi的电动势作用下，若|fi—fosc|<△fP，振荡器的振荡频率能被牵引到fi上，使fosc=fi，这种现象称为频率占据。△fp称为占据频带。若fi靠近振荡频率fosc的N次谐波频率，且它们的差值|fi—Nfosc|处在占据频带内，则振荡器的振荡频率就被牵引到fi/N上，产生出所需的分频电压。当外加电压振幅一定时，占据频带的大小与分频次数N有关。N越大，占据频带越小，即牵引越困难。占据分频器只能实现低次（N=2～3）分频。图中所示的为反馈系统实现分频的电路。若环路设计合理，则能维持图中各点的频率关系。环路的输出信号频率f0为输入信号频率fi的N次分频值，即f0=fi/N。采用不同倍频次数的倍频器，就可实现不同次数的分频。利用稳态电路的计数功能实现分频的电路，又称为数字分频器。在这种分频器中，输入信号脉冲为计数器的计数信号。若计数器的计数模为N，则从其进位输出端可获得N次分频的脉冲信号。从各触发器输出端可获得分频比小于或等于N的脉冲信号。改变计数器的计数模（即分频比），在中规模集成计数器中，可通过不同反馈网络反馈到清零端或置数端等方法实现；在移位寄存器中，可通过反馈到串行输入端的方法实现。用单稳态触发器也可实现分频。例如，在时刻集成单稳态触发器被输入脉冲的下降沿触发而产生宽度为tw的脉冲。若tw在范围内（N-1）Ti~(NTi-tR)范围内（tR是单稳态触发器的恢复时间），则输出分频比为N的脉冲信号。与此相类似，用输入脉冲控制多谐振荡器，使它的状态翻转时刻与经过若干个周期的输入脉冲相同步，就能输出整数分频比的脉冲信号。此类分频器可以在不改变电路结构的情况下借助定时元件参数的调整来改变分频比，因而又称为任意分频器。在集成分频器中有程序分频器和分数分频器。前者的分频比可通过预置码进行程控：后者的每N个输入脉冲中只有M个脉冲能输出，因而实现分频比为f0/fi=M/N的分数分频（M，N均为正整数），但输出脉冲往往不是等间隔的。其中INPUT两个端子、WOOFER两个端子、TREBLE有四个端子，一个是负极，三个是高音的增益提升及衰减接头，分别为+3db，0db，-3db。高保真的音箱多数都是由两只或两只以上的扬声器单元构成,要高质量的还原20Hz~20kHz全频段的音频信号,必须借助优质分频器的协助.由于各自音箱的扬声器单元不同,分频器也就不能简单的代用,必须按照具体扬声器单元的特性进行制作.总结出一套较为完善的设计、制作、调试方法,只要求制作者备有一张内含20Hz~20kHz纯音频测试信号的《雨果金碟》、一个话筒信号放大电路、一只话筒和一块数字万用表,而不需要专门的测试仪器.两分频音箱的分频点，可以在2~5kHz之间进行优化选择。一般把分频点频率f选在低音单元自上限起一个倍频程以下，高音单元自下限起一个倍频程以上的范围内。构成音箱的高、低音单元,各自的标称功率是不一样的，而在实际节目信号的功率谱中，高频、低频信号的比例也是不一样的，因此将各种信号统计平均后，就得到了图1所示的模拟信号功率谱.将图1的功率谱进行计算，就得到了图2所示的功率分配曲线.在选择分频点时，一定要考虑功率的分配问题,使高音单元留有一定的余量。图2表示20Hz~20kHz的总功率规一化为100%，把20Hz至某频率f所占功率为总功率的百分数，应用举例如下。如分频点为5kHz的二分频系统，由图2的横座标5kHz到曲线相交，从纵座标读出百分数，则20Hz~5kHz的功率比例为87%，5kHz~20kHz的功率比例为13%。当总功率为100W时，则低音功率W低=100×87%=87W，高音功率W高=100×13%=13W。使用上面的功率分配关系时，还请注意扬声器单元的功率标准。一般产品标注是额定最大正弦功率(RMS)，而有的制造厂为了商业目的,标注峰值功率或称为音乐功率，但数值一般却是RMS功率的2~4倍。分频方式虽然有6dB/oct型、18dB/oct型、3dB降落点交叉型及12dB/oct型、6dB降落点交叉型等数种，但综合考虑它们的优缺点，建议使用12dB/oct型。设计分频网络时，如把负载单元加入RC阻抗补偿电路，作为恒阻抗进行设计，这样当然是最好，但笔者查阅大量书刊资料后，发现RC阻抗补偿电路的计算方法有多种,而得出的RC值也不相同，让人不易选择，只好按频点电阻法来进行设计。用图3所示电路连接，测出高、低音单元在分频点处的阻值(注意不要用单元标称阻抗代替，否则误差会很大，然后进行右上表中的计算和按图将LC元件连接,即告初步制作完成。高、