混頻器非線性區域 射頻混頻器的關鍵效能引數

2021-10-16 11:14:31 字數 1577 閱讀 8514

射頻混頻器為一種將兩個或更多個訊號合併為乙個或兩個復合輸出訊號的三埠無源或有源器件,為外差通訊技術和超外差通訊技術的核心器件。混頻器的目的在於生成具有新的頻率的訊號,並同時保持初始訊號的其它特性,以實現接收或傳送。就概念而言,混頻器的三個埠分別為射頻(rf)埠,本地振盪器(lo)埠以及中頻(if)埠。rf埠用於輸入待下變頻的高頻訊號,或者輸出上變頻後的高頻訊號。lo埠為電源埠。lo訊號為最強的訊號,其可通過開啟或關閉切換混頻器內的二極體將rf路徑逆轉成if路徑。換句話說,if埠用於將修飾後的rf訊號轉變為if訊號。

變頻損失為輸入訊號幅度與所需輸出訊號幅度之間的訊號電平差。對於下變頻混頻器,變頻損失為rf輸入訊號幅度與if輸出訊號幅度之差。對於上變頻混頻器,變頻損失為if輸入訊號幅度與rf輸出訊號幅度之差。當混頻器以線性方式工作時,其變頻損失保持不變。此時,當輸入訊號幅度增大時,輸出訊號幅度增大相同的量。然而,一旦輸入訊號幅度達到一定水平時,輸出訊號幅度便不再嚴格隨輸入訊號同步變化。此時,混頻器不再以線性方式工作,而且其變頻損失隨之開始增大。

雜訊係數(nf)為由混頻器產生且存在於if埠處的附加雜訊。雜訊係數是無源濾波器的第二重要引數。對於無源混頻器,雜訊係數幾乎與變頻損失相等。

隔離度為從乙個埠洩漏至另一端口的功率的量,並定義為輸入訊號幅度與從該輸入訊號洩漏至另一端口的功率幅度之間的訊號電平差值。隔離度越高,從乙個埠洩漏至另一端口的功率越小。系統中必須考慮的三個重要的隔離度分別為rf至if,lo至if以及lo至rf的隔離度。lo訊號的問題在於其通常比其他兩種訊號強得多。在if埠處,lo(或rf)訊號所造成問題在於,此兩種訊號可能在後續鏈路中產生其他雜散訊號,並在足夠強的時候可使得if放大器進入飽和狀態。在rf埠處,lo訊號所造成問題在於,其可使得接收器在天線埠發射射頻能量。

1db壓縮點為混頻器的變頻損失增加1db的點,並定義為使變頻損失增加1db所需的輸入訊號幅度。混頻器的1db壓縮點決定了其動態範圍的上限。混頻器的1db壓縮點通常與lo驅動電平相關。對lo驅動電平要求較高的混頻器的1db壓縮點更高,且需要更高的功率。一般而言,1db壓縮點為混頻器最低lo驅動電平推薦值之下的4~7db範圍內的任何點。

當不同訊號同時進入混頻器的if或rf輸入埠時,將發生互調失真(imd)。該失真發生的原因為該訊號之間以及其與lo訊號之間的相互作用。對於接收器而言,由於雙音三階imd可產生處於if頻寬內的三階失真訊號,因此可能造成嚴重問題。混頻器設計的乙個主要目標在於限制單音imd的強度。多音imd表示,多種頻率的訊號通過同一埠進入混頻器並在混頻二極體中產生非線性誤差。多音imd為一種共模混頻形式,其中兩種或更多種頻率的訊號進入rf埠,並相互間以及lo訊號與以非線性方式相互混頻,從而造成失真。

lo訊號為用於促進接收器系統內頻率轉換的混頻器注入所需的參考訊號。lo訊號通過與所需的rf訊號混頻而產生if訊號。混頻後的疊加訊號(lo+rf)及差分訊號(lo–rf或rf–lo)輸出至混頻器的if埠,而振盪器頻率調諧為對需要下變頻至中頻的頻率進行選頻。振盪器調諧後,與lo頻率之差等於if頻率與lo頻率之差的訊號被下變頻並通過if濾波器輸出。lo的關鍵規格引數包括調諧範圍,頻率穩定性,雜散輸出電平,鎖定時間和相位雜訊。

映象頻率對混頻器的干擾 廣播百科 混頻器

第 395 期 混頻器是通訊系統的重要組成部分,用於在所有的射頻和微波系統進行頻率變換,這種頻率變換應該是不失真的,原載頻已調波的調製方式和所攜帶的資訊不變。在發射系統中混頻器用於上變頻,在接收系統中一般用於下變頻。目前混頻器已廣泛運用於雷達 電子對抗 通訊 遙控遙測 廣播電視等領域,混頻器技術指標...

混頻器的雙邊帶雜訊

理想的混頻器的功能類似於乙個乘法器,會產生和差頻率。比如說,輸入訊號為頻率為f1的正弦訊號,本振訊號為頻率f2 lo 的正弦訊號,則兩者相乘,則得到f1 f2和f1 f2兩個頻率。混頻器公式 cos wt1 cos wt2 0.5cos wt1 wt2 0.5cos wt1 wt2 當混頻器用於接收...

基於FPGA數字混頻器的設計(1)

混頻即兩個不同頻率之間的混合,得到第三個頻率。數字混頻器的設計也是fpga數字訊號處理中基礎入門的設計之一,混頻便是兩個訊號相乘得它們的和頻率和差頻率。數字混頻在通訊的調製 解調 duc 數字上變頻 ddc 數字下變頻 等系統中廣泛應用。通常把其中乙個訊號稱為本振訊號 local oscillato...