第六章混频器3-1
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1、第六章第六章 混频器混频器6.1 6.1 混频器概述混频器概述 发射机发射机上上混频器混频器将已调制中频信号搬移到射频将已调制中频信号搬移到射频接收机接收机下下混频器混频器将接收到的射频信号搬移到中频将接收到的射频信号搬移到中频基本方法基本方法：乘法器乘法器滤波器滤波器非线性器件非线性器件滤波器滤波器本振信号本振信号： tVtvLOLOLOcos)(射频信号射频信号： tVvRFRFRFcos相乘得相乘得： ttVVvvLORFLORFRFLORFLOcoscos21中频滤波器中频滤波器调幅调幅接收机接收机混频器的结构框图混频器的结构框图 混频器结构：三个端口混频器结构：三个端口输入输入信号、
2、信号、本振本振信号、信号、中频中频信号信号时域时域特性特性输出、输入输出、输入波形波形相同、载频不同相同、载频不同 混频本质混频本质线性频谱搬移线性频谱搬移频域频域特性特性输出、输入输出、输入频谱结构、频谱结构、带宽带宽相同，相同， 载频不同载频不同混频电路的实现混频电路的实现1. 乘法器乘法器2. 非线性器件非线性器件双极晶体管双极晶体管场效应管场效应管二极管二极管为减少组合频率分量为减少组合频率分量工作于工作于线性时变状态线性时变状态混频器的混频器的主要指标主要指标 增益增益 10 dB NF 12 dB IIP3 +5 dBm 输入阻抗输入阻抗 50口间隔离口间隔离 10 20 dB 变
3、频变频增益增益 =输出输出中频中频输入输入射频射频1. 增益增益按按增益增益划分混频器划分混频器有源有源混频器混频器增益大于增益大于1无源无源混频器混频器增益小于增益小于1电压增益电压增益功率增益功率增益RFIFVVVA RFIFPPPG 射频口射频口阻抗阻抗中频口中频口阻抗阻抗两者关系？两者关系？LSVSRFLIFRFIFPRRARVRVPPG222/2. 噪声噪声讨论混频器噪声的意义讨论混频器噪声的意义:接收机前端，对系统噪声影响大接收机前端，对系统噪声影响大低噪放低噪放 F1、G1带通滤波器带通滤波器 F2、G2混频器混频器F3、G332111211FFFFGG G混频器的混频器的单边噪
4、声单边噪声和和双边噪声双边噪声 讨论射频噪声的搬移讨论射频噪声的搬移单边单边噪声噪声 射频信号位于本振的一边射频信号位于本振的一边 被搬移到被搬移到中频中频的噪声的噪声射频射频信号段信号段镜像镜像频段频段双边双边噪声噪声射频信号位于本振的两边射频信号位于本振的两边不存在镜像频率（如零中频方案）不存在镜像频率（如零中频方案）单边单边噪声是噪声是双边双边的两倍的两倍（高（高3dB）非线性非线性 器件器件本振本振 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf3. 失真失真混频混频频谱线性搬移频谱线性搬移非线性器件非线性器件平方项平方项非线性器件非线性器件高次方项高次方项产生组合频率产生组合频率干扰、失真干
5、扰、失真（1）干扰哨声）干扰哨声特征：接收机音频出现哨叫特征：接收机音频出现哨叫混频输入：混频输入：仅有仅有有用射频有用射频RFfIFfF付波道付波道中频中频 主中频主中频付波道中频付波道中频进入检波（解调）进入检波（解调）形成形成哨叫哨叫主主中频：中频：LORFIFfff（二次方项二次方项）组合组合频率频率RFLOpfqfnpq（ 次方项次方项 ）（2）寄生通道干扰）寄生通道干扰非线性非线性 器件器件本振本振 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf主主中频：中频：LORFIFfff干扰信号与本振的组合频率干扰信号与本振的组合频率LOmqfpfIFf寄生通道干扰寄生通道干扰最最主要主要的寄生通
6、道干扰的寄生通道干扰 镜像镜像频率干扰频率干扰IFLOmfffRFfLOfmf特征：输入伴有特征：输入伴有干扰信号干扰信号mf1, 1pq变换能力与主中频一样变换能力与主中频一样2npq靠得靠得最近最近的干扰（半中频干扰）的干扰（半中频干扰） RFfLOf2RFLOmfff22222LORFLOmLOIFffffff4npq变换能力：变换能力： 由非线性器件的由非线性器件的4次方引起次方引起 三种三种比较主要比较主要的的寄生通道干扰寄生通道干扰mf0IFfRFfLOf2RFLOmfff中频干扰中频干扰镜频干扰镜频干扰半中频干扰半中频干扰（3 3）互调失真）互调失真非线性非线性 器件器件本振本振
7、 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf特征：输入端伴有多个干扰信号特征：输入端伴有多个干扰信号1mf2mf但是当但是当组合频率组合频率11()mmRFrfsffIFLOmmffsfrf)(11互调干扰互调干扰每个干扰和本振混频每个干扰和本振混频1LOmIFqfpff2LOmIFqfpff,由非线性器件的由非线性器件的 次方项次方项 产生产生1nrs 称称 三阶互调三阶互调 3 sr4n 满足满足RFmmfff212或或RFmmfff122次方项次方项 产生产生4. 线性范围线性范围问题问题:混频是一种非线性功能，为什么有混频是一种非线性功能，为什么有“线性线性”指标？指标？混频混频射频射频本
