∧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，混頻器技術指標的好壞將直接影響整機效能的發揮。
混頻器的工作原理
混頻是指將訊號從乙個頻率變換到另外乙個頻率的過程 ,其實質是頻譜線性搬移的過程 ，混頻器是輸出訊號頻率等於兩輸入訊號頻率之和、差或為兩者其他組合的電路。
一般混頻器應由四部分組成，即輸入迴路、非線性器件、帶通濾波器和本機振盪器組成，如上圖所示，本機振盪器用來提供本振訊號頻率 fl 。輸入高頻調幅波 vs ，與本振等幅波 vl ，經過混頻後輸出中頻調幅波 vi ，輸出的中頻調幅波與輸入的高頻調幅波的調製規律完全相同，即變頻前與變頻後的頻譜結構相同，只是中心頻率由 f s 改變為 f i ，也就是產生了頻譜搬移。但應注意，高頻已調訊號的上、下邊頻搬移到中頻位置後，分別成了上、下邊頻。
混頻器的分類
1、按工作性質可分為二類，即加法混頻器和減法混頻器分別得到和頻及差頻。
2、按電路元件可分為三極體混頻器和二極體混頻器。
3、按電路工作方式分有無源混頻器和有源混頻器。
混頻器和頻率混合器是有區別的，後者是把幾個頻率的訊號線性的迭加在一起，不產生新的頻率。
混頻器的應用
1、頻率變換
這是混頻器的乙個眾所周知的用途。常用的有雙平衡混頻器和三平衡混頻器。三平衡混頻器由於採用了兩個二極體電橋，三埠都有變壓器，因此其本振、射頻及中頻頻寬可達幾個倍頻程，且動態範圍大，失真小，隔離度高。但其製造成本高，工藝複雜，因而**較高。
2、鑑相
理論上所有中頻是直流耦合的混頻器均可作為鑑相器使用。將兩個頻率相同，幅度一致的射頻訊號加到混頻器的本振和射頻埠，中頻端將輸出隨兩訊號相差而變的直流電壓。當兩訊號是正弦時，鑑相輸出隨相差變化為正弦，當兩輸入訊號是方波時，鑑相輸出則為三角波。使用功率推薦在標準本振功率附近，輸入功率太大，會增加直流偏差電壓，太小則使輸出電平太低。
3、映象抑制混頻器
抑制映象頻率的濾波器一般都是固定頻寬的。但當訊號頻率改變時，鏡頻頻率也隨之改變，可能移出濾波器的抑制頻帶。在多通道接收系統或頻率捷變系統中，這種濾波器將失去作用。這時採用鏡頻抑制混頻器，本振頻率變化時，由於混頻器電路內部相位配合關係，被抑制的鏡頻範圍也將隨之改變，使其仍能起到鏡頻抑制的作用。由於電路不是完全理想特性，存在幅度不平衡和相位不平衡，可能使映象抑制混頻器的電效能發生惡化。
4、單邊帶調製器
在多通道發射系統中，由於基帶頻率很低若採用普通混頻器作頻譜搬移，則在通道頻寬內將有兩個邊帶，從而影響頻譜資源的利用。這時可採用單邊帶調製器來抑制不需要的邊帶，其基本結構為兩個混頻器、乙個90度功分器和乙個同相功分器。將基帶訊號分解為正交兩路與本振的正交兩路訊號混頻，採用相位抵銷技術來抑制不需要的邊帶，本振由於混頻器自身的隔離而得到抑制。
混頻失真和干擾的抑制
1、消除或減少交調、互調干擾的方法
a、 採用線性度好的混頻器，選擇合適靜態工作點；
c、 從電路結構上考慮，採用多個非線性器件構成平衡混頻電路，抵消一部分無用的組合頻率分量；
d、 採用補償及負反饋技術實現接近理想的相乘運算。
2、消除或減少互易混頻干擾的方法
a、 採用線性度較好的混頻器；
b、 提高本振訊號頻譜純度。
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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...
混頻器非線性區域 射頻混頻器的關鍵效能引數
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...
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...