混頻器中的干擾

1、1 無線電信號的發(fā)射無線電信號的發(fā)射costcos (nt)costcos2tcos2tcos1tcos1tcos1tcos2t cos1t2 無線電信號的接收無線電信號的接收cos2t cos1tcos3tcos(3-2)t cos1tcosit cos1tcos1tcos1t34.9 4.9 混頻器中的干擾（混頻器中的干擾（如何設置電臺的載波頻率如何設置電臺的載波頻率） 接收機的各級電路中，混頻器產生的干擾最多。接收機的各級電路中，混頻器產生的干擾最多。 輸入輸入到到混頻器的頻率有：有用信號頻率混頻器的頻率有：有用信號頻率 fs、本振信號、本振信號 頻率頻率 f0、干擾信號頻率、干擾信號頻

2、率 fn。這些不同的頻率，兩兩之。這些不同的頻率，兩兩之 間，或三者之間，相互組合，會產生各種干擾信號。間，或三者之間，相互組合，會產生各種干擾信號。 輸出混頻器的信號有：中頻信號輸出混頻器的信號有：中頻信號f i 。 上述各頻率之間，上述各頻率之間，一般一般存在下列關系：存在下列關系：0isfff4一、組合頻率干擾一、組合頻率干擾（僅與本身電臺的頻率設置有關）（僅與本身電臺的頻率設置有關）現(xiàn)象：現(xiàn)象：有用信號頻率與有用信號頻率與自身自身本振信號頻率的組合頻率接近中頻，該組合本振信號頻率的組合頻率接近中頻，該組合 頻率與頻率與標準中頻標準中頻在檢波電路中在檢波電路中差拍差拍，形成音頻，產生干擾

3、哨聲。，形成音頻，產生干擾哨聲。注意：注意：該干擾只與該干擾只與本身本身電臺有關，是自己對自己造成的干擾。電臺有關，是自己對自己造成的干擾。1.1.有用信號頻率與本振信號頻率的組合頻率有用信號頻率與本振信號頻率的組合頻率 設有用信號頻率為設有用信號頻率為 ，本振頻率為，本振頻率為 ，組合，組合頻率為：頻率為：sf0f0Ksfpfqf 2. 2. 造成干擾的條件：造成干擾的條件：0Ksifpfqff 稱為二階組合頻率干擾，稱為二階組合頻率干擾， 稱為稱為三階組合頻率干擾，類推。三階組合頻率干擾，類推。2p q 3pq5顯然：顯然：若有用信號的頻率接近中頻的整數(shù)倍，則可能產生干擾哨聲若有用信號的頻

4、率接近中頻的整數(shù)倍，則可能產生干擾哨聲。1Sipffqp在設計發(fā)射臺的載波頻率時，不能設置載波頻率接近中頻整數(shù)倍的在設計發(fā)射臺的載波頻率時，不能設置載波頻率接近中頻整數(shù)倍的電臺。電臺。 此式，可分解為以下四個式子：此式，可分解為以下四個式子：0 Ksifpfqff0 Ksifpfqff0Ksifpfqff 0 Ksifpfqff 不可能情況，0sifff不可能情況，0sifff所以，上述四式中，只兩種情況成立，又所以，上述四式中，只兩種情況成立，又0sifff將此式代入上兩式，有：將此式代入上兩式，有：0Ksifpfqff 6 因為因為 2465930KHz 930KHz，所以會產生組合頻率干

5、擾。，所以會產生組合頻率干擾。 理由：對應的本振頻率為理由：對應的本振頻率為 f0= 932+465=1397KHz。根據(jù)引起組合。根據(jù)引起組合 頻率干擾的條件：頻率干擾的條件： ，不難得出：當，不難得出：當p1， q2時，組合頻率：時，組合頻率：例例1 1：設設 ， 。932SfKHz465ifKHz3.3.抑制措施：抑制措施：將接收機的中頻選在接收機的將接收機的中頻選在接收機的頻段頻段外。外。 如：中頻段如：中頻段調幅調幅收音機的頻率范圍為收音機的頻率范圍為5501605KHz， 將將中頻中頻設置為設置為465KHz，落在，落在頻段頻段之外。之外。 與與標準標準中頻中頻465KHz差拍差拍

6、，產生，產生2KHz干擾哨聲，無法消除。干擾哨聲，無法消除。 進入檢波器后，進入檢波器后，1397 2 932=467KHzKf 顯然，可推得：為了防止顯然，可推得：為了防止有用信號頻率有用信號頻率與中頻的與中頻的n次諧波次諧波產生產生 2020KHz 的干擾哨聲，在的干擾哨聲，在 n 次次 諧波諧波的附近，的附近， 有用信號有用信號 的的頻率頻率應滿足：應滿足：20120isinfKHzfnfKHz0Ksifpfqff 7二、副波道干擾二、副波道干擾（與兩個電臺的頻率設置有關）（與兩個電臺的頻率設置有關）數(shù)學表達式為：數(shù)學表達式為：000001()1()nininininipfqffpfqf

7、ffpffqpfqfffpffq可分解成四個方程，但僅兩個有效?？煞纸獬伤膫€方程，但僅兩個有效。現(xiàn)象：現(xiàn)象：有用本振信號與干擾信號的組合頻率接近中頻，該組合頻率有用本振信號與干擾信號的組合頻率接近中頻，該組合頻率在檢波器中與在檢波器中與標準標準中頻中頻差拍差拍，形成音頻，產生干擾哨聲。，形成音頻，產生干擾哨聲。兩個有效方程為：兩個有效方程為：根據(jù)根據(jù)0,iSfff有： 若兩電臺的組合頻率接近中頻的整數(shù)倍時，會產生組合副波若兩電臺的組合頻率接近中頻的整數(shù)倍時，會產生組合副波道干擾。道干擾。 如：兩個電臺，頻率分別為如：兩個電臺，頻率分別為 fs550KHz， fn1566KHz；由于；由于156

8、625504651, 所以兩電臺之間存在所以兩電臺之間存在副波道干擾。副波道干擾。 其包含兩種特殊情況：其包含兩種特殊情況： (1)Sinpfpffq (1)nSiqfpfpf81.1.中頻干擾中頻干擾0,1,nipqff 所以，為避免中頻干擾，需使得所以，為避免中頻干擾，需使得中頻中頻落在落在接收接收波段波段之之外。如外。如中波段中波段調幅收音機的頻率范圍為調幅收音機的頻率范圍為5351605KHz，而而中頻固定為中頻固定為 ；調頻接收機波段為；調頻接收機波段為88108MHz，而而 。465ifKHz10.7ifMHz 如果如果，則，則干擾干擾信號頻率本身信號頻率本身等于等于或或接近接近中

9、頻；在檢波電路中中頻；在檢波電路中, 此干擾信號與標準中頻信號此干擾信號與標準中頻信號差拍差拍，形成音頻，產生哨聲。形成音頻，產生哨聲。(1)sinpfpffq92.2.鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾若若 則則 。根據(jù)。根據(jù) 有：有： 1,1,pq2nSifff0Sifff 若兩電臺的頻率之差為中頻的兩倍，會產生鏡像干擾若兩電臺的頻率之差為中頻的兩倍，會產生鏡像干擾。 在在軍事軍事通信中，常采用通信中，常采用高中頻高中頻 ，可避免，可避免鏡像干擾鏡像干擾。 （P145）0isfff(1)Sinpfpffqf0位于位于fs 和和 fn 的正中的正中間，即：間，即： fs 和和 fn 關于關于f0對稱對

10、稱。10三、交叉調制干擾（三、交叉調制干擾（簡稱：交調簡稱：交調，與電臺頻率的設置無關與電臺頻率的設置無關）原因原因：由晶體管特性曲線的由晶體管特性曲線的三次方三次方或或更高次更高次非線性非線性項項引起。引起。注意：注意：經(jīng)經(jīng)數(shù)學分析可得，交叉調制與本振頻率、干擾信號頻率的數(shù)學分析可得，交叉調制與本振頻率、干擾信號頻率的 關系無關，完全關系無關，完全由非線性器件特性曲線的由非線性器件特性曲線的三次方三次方或或以上以上高階項高階項 造成。因此，提高造成。因此，提高前端電路的前端電路的濾波性能、選擇合適的濾波性能、選擇合適的器件器件或或合適的合適的工作狀態(tài)工作狀態(tài)，可大大減少交叉調制干擾。，可大大

11、減少交叉調制干擾?？朔胧嚎朔胧?提高混頻器前級電路的選擇性，以減小干擾信號的幅值。提高混頻器前級電路的選擇性，以減小干擾信號的幅值。 合理選擇工作點和本振信號的幅值，使合理選擇工作點和本振信號的幅值，使混頻混頻器件由器件由模擬模擬 乘法器乘法器構成；或使混頻器件的轉移特性曲線的構成；或使混頻器件的轉移特性曲線的三次方三次方及及 以上項以上項極小，最好工作在平方區(qū)域。極小，最好工作在平方區(qū)域?，F(xiàn)象現(xiàn)象：接收機同時收到一臺、二臺的兩個信號。：接收機同時收到一臺、二臺的兩個信號。 一臺與二臺的載波是不同的；收聽一臺節(jié)目時，二臺信號也一臺與二臺的載波是不同的；收聽一臺節(jié)目時，二臺信號也進入一臺

12、；且一臺清晰，二臺也清晰；一臺不清晰，二臺也不清進入一臺；且一臺清晰，二臺也清晰；一臺不清晰，二臺也不清晰。即：好像干擾電臺的調制轉移到了有用信號的載波上。（是晰。即：好像干擾電臺的調制轉移到了有用信號的載波上。（是危害性較大的一種電臺干擾形式）危害性較大的一種電臺干擾形式）11四、互調干擾四、互調干擾（簡稱：互調，與三個電臺頻率的設置有關簡稱：互調，與三個電臺頻率的設置有關） 稱為二階互調，稱為二階互調， 稱為三階互調，類推。稱為三階互調，類推。2,m n 3,mn原因原因：由高放或混頻中由高放或混頻中非線性器件非線性器件特性曲線特性曲線的的二次二次、三次三次或或更更 高次高次項產生?；フ{干

13、擾在通信組網(wǎng)中值得重視、關注。項產生。互調干擾在通信組網(wǎng)中值得重視、關注。 現(xiàn)象：現(xiàn)象：接收一臺時，二臺與三臺的組合頻率正好接近一臺；該組合接收一臺時，二臺與三臺的組合頻率正好接近一臺；該組合 頻率與一臺一同進入檢波電路，差拍后得音頻信號，產生哨叫聲。頻率與一臺一同進入檢波電路，差拍后得音頻信號，產生哨叫聲。設有用信號頻率設有用信號頻率fs，干擾信號頻率為，干擾信號頻率為fn1、fn2，當滿足下式時：，當滿足下式時： 12nnsmfnff 三三個信號的組合頻率滿足：個信號的組合頻率滿足：12|snnipfmfnff時，也會產生互調干擾。時，也會產生互調干擾。,會產生互調干擾。會產生互調干擾。原

14、理：原理：可用兩個數(shù)學表達式來說明：可用兩個數(shù)學表達式來說明：12五、阻塞干擾五、阻塞干擾 現(xiàn)象：現(xiàn)象：如果輸入電路如果輸入電路抑制抑制不良不良，當一個，當一個強干擾信號強干擾信號進入接收機進入接收機 后，會使后，會使高放級高放級和和混頻器混頻器工作于嚴重的非線性區(qū)域，甚至工作于嚴重的非線性區(qū)域，甚至 破壞晶體管的工作狀態(tài)，使破壞晶體管的工作狀態(tài)，使輸出信噪比輸出信噪比大大下降。也就是大大下降。也就是 強信號阻塞現(xiàn)象強信號阻塞現(xiàn)象。注：注： 如果信號過強，可能會導致如果信號過強，可能會導致晶體管晶體管的的 PN 結擊穿。此時，結擊穿。此時， 晶體管的正常工作被破壞，產生晶體管的正常工作被破壞，

15、產生完全完全堵死堵死的阻塞現(xiàn)象的阻塞現(xiàn)象。 阻塞干擾與電臺的頻率設置無關。阻塞干擾與電臺的頻率設置無關。13六、相互混頻六、相互混頻 現(xiàn)象：現(xiàn)象：本振信號的兩側存在本振信號的兩側存在邊帶噪聲邊帶噪聲（圖中的虛線三角區(qū)域）（圖中的虛線三角區(qū)域）。 設設 f n1和和 f n2 為兩個為兩個干擾信號干擾信號，它們與，它們與邊帶噪聲邊帶噪聲中的中的 某些頻率某些頻率組合組合后，產生的頻率分量可能正好落在后，產生的頻率分量可能正好落在中頻中頻 通帶通帶內，形成內，形成中頻噪聲中頻噪聲。結果，。結果，使輸出信噪比下降。使輸出信噪比下降。 相互混頻時，是用相互混頻時，是用邊帶噪聲邊帶噪聲去調制去調制干擾信

16、號干擾信號，故，故相互混頻相互混頻又稱又稱為為噪聲調制噪聲調制。 為了避免為了避免相互混頻相互混頻現(xiàn)象，應現(xiàn)象，應盡量盡量使得使得本振信號本振信號的的頻譜頻譜純凈。純凈。注：注：14例例1：如果混頻器的轉移特性關系式為：如果混頻器的轉移特性關系式為：2012Cbebeibbvbv問：會不會受到中頻干擾和鏡像干擾？會不會產生干擾電臺問：會不會受到中頻干擾和鏡像干擾？會不會產生干擾電臺所引起的交調和互調干擾，為什么？所引起的交調和互調干擾，為什么？答：答：（1）可能受到中頻干擾，因為中頻干擾與轉移特性無關。）可能受到中頻干擾，因為中頻干擾與轉移特性無關。 （2) 可能受到鏡像干擾，因為鏡像干擾與轉

17、移特性無關?？赡苁艿界R像干擾，因為鏡像干擾與轉移特性無關。 （3）不會產生交調。因為交調是由晶體管）不會產生交調。因為交調是由晶體管特性曲線特性曲線的三次的三次 或更高次非線性項產生，而表達式中無三次項。或更高次非線性項產生，而表達式中無三次項。 （4) 會產生互調。因為互調由晶體管會產生互調。因為互調由晶體管特性曲線特性曲線的二次、三的二次、三 次或更高次非線性項產生。次或更高次非線性項產生。15例例2：湖北臺頻率：湖北臺頻率f1774KHz，武漢臺，武漢臺f21035KHz，問它們對，問它們對某短波（某短波（fs212MHz，fi465KHz）收音機的哪些頻率將產）收音機的哪些頻率將產生互

18、調干擾？（注：只考慮組合頻率系數(shù)之和不超過的情形）生互調干擾？（注：只考慮組合頻率系數(shù)之和不超過的情形）解：若滿足解：若滿足12smfnff，則產生互調。，則產生互調。121212121,1:1.809, 0.261, -0.261, -1.809,mnffMffMffMffM 不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。121212121,2:22.844, 21.296, -21.296, -22.844,mnffMffMffMffM 落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生互調。不存在不存在不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在不存在不存在不落

19、在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在1,3: mn16121212122,1: 22.583, 20.513, -20.513, -22.583,mnffMffMffMffM 落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生互調。121212122,2: 223.618, 220.522, -220.522, -223.618,mnffMffMffMffM 落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生互調。121212122,3: 234.653, 231.557, 231.557, -234.653,mnffMffMffMffM 落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生

20、互調。不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在不存在不存在不存在不存在不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在不存在不存在不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在2,4: m2: 324.392, 320.252, -320.252, -324.392,mnffMffMffMffM 落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生互調。123,3: 335.427,mnffM落在落在212M區(qū)域，產生互調。區(qū)域，產生互調。 諧波次數(shù)更高時，對應組合頻率的干擾較小，可不考慮。諧波次數(shù)更高時，對

21、應組合頻率的干擾較小，可不考慮。 在在2 212MHz12MHz波段內，湖北臺波段內，湖北臺 （f1774KHz） 和武漢臺和武漢臺 （f21035KHz）對對2.844MHz、2.583MHz、3.618MHz、 4.653MHz、4.392MHz、5.427MHz產生互調干擾。產生互調干擾。不落在不落在212M區(qū)域，不產生互調。區(qū)域，不產生互調。不存在不存在不存在不存在18例例3 一超外差廣播接收機，中頻一超外差廣播接收機，中頻fi465KHz。在收聽。在收聽933KHz的的 電臺時，發(fā)現(xiàn)除了正常信號外，還伴有音調約電臺時，發(fā)現(xiàn)除了正常信號外，還伴有音調約3KHz的哨叫聲。的哨叫聲。 而且

22、如果轉動收音機的調諧旋鈕，此哨叫聲還會變化。試分析：而且如果轉動收音機的調諧旋鈕，此哨叫聲還會變化。試分析：（1）此現(xiàn)象是如何引起的，屬于哪種干擾？）此現(xiàn)象是如何引起的，屬于哪種干擾？（2）在）在5351605KHz波段內，在哪些頻率刻度上還會波段內，在哪些頻率刻度上還會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？出現(xiàn)這種現(xiàn)象？（3）如何減小這種干擾？）如何減小這種干擾？解解（1）根據(jù)題目給定數(shù)據(jù)，根據(jù)題目給定數(shù)據(jù)，fs2fi ，符合符合組合頻率干擾組合頻率干擾表達式。表達式。 此時，有用信號頻率與自身本振信號頻率的頻率組合接近此時，有用信號頻率與自身本振信號頻率的頻率組合接近 中頻，該組合頻率加到檢波器上，與標準中頻差拍

23、，形成中頻，該組合頻率加到檢波器上，與標準中頻差拍，形成 音頻，出現(xiàn)哨叫聲音頻，出現(xiàn)哨叫聲。（2） 顯然，當頻率為顯然，當頻率為927KHz時，也會出現(xiàn)時，也會出現(xiàn)3KH在的哨叫聲。在的哨叫聲。 來源：來源：2465KHz927KHz3KHz。 3465KHz1395K，落在，落在5351605波段內，則在波段內，則在 1392KHz和和1398KHz處，也會出現(xiàn)處，也會出現(xiàn)KH在哨叫聲。在哨叫聲。 來源：來源：3465KHz1392KHz3KHz （注：（注：fS=1392, f0=1857, -1857+21392927） 1398KHz3465KHz3KHz（3 3） 有用信號頻率不能接

24、近中頻整數(shù)倍，且應將有用信號頻率不能接近中頻整數(shù)倍，且應將接收機的中頻接收機的中頻 選在接收機的頻段外。選在接收機的頻段外。19例例4 超外差收音機中頻超外差收音機中頻fif0-fs=465KHz。試分析下列現(xiàn)象：。試分析下列現(xiàn)象：（1）收聽收聽550KHz的電臺時，還能聽到的電臺時，還能聽到1480KHz電臺的干擾。電臺的干擾。（2）收聽收聽1945KHz的電臺時，還能聽到的電臺時，還能聽到740KHz電臺的干擾叫聲。電臺的干擾叫聲。（3）收聽收聽1395KHz的電臺時，可同時收到的電臺時，可同時收到810KHz和和690KHz的信的信 號，但不能單獨收到其中一個臺（如另外一臺停播）的信號。

25、號，但不能單獨收到其中一個臺（如另外一臺停播）的信號。解解（1）依題意，兩電臺頻率之差）依題意，兩電臺頻率之Hz 為為鏡像干擾鏡像干擾，是，是組合副波道干擾組合副波道干擾的一種特殊情況。的一種特殊情況。550KHz1480KHz20 1945 2 740465KHz （2 2）兩個電臺的組合頻率接近中頻的整數(shù)倍，所以是兩個電臺的組合頻率接近中頻的整數(shù)倍，所以是副波道干擾副波道干擾。（3 3） 由于不能單獨聽到其中一個電臺，所以是兩個干擾信號由于不能單獨聽到其中一個電臺，所以是兩個干擾信號產生的互調干擾。產生的互調干擾。21(2)1395(2 810690) 13959

26、30465snnfffKKKKKKHz原因原因：由高放、混頻級中：由高放、混頻級中非線性器件非線性器件特性曲線特性曲線的二次、三次或的二次、三次或 更高次項產生。互調干擾在通信組網(wǎng)中值得重視、關注。更高次項產生。互調干擾在通信組網(wǎng)中值得重視、關注。21例例5：某短波接收機在接收：某短波接收機在接收12MHz電臺時，鏡像干擾為電臺時，鏡像干擾為15.2MHz，則中頻頻率為多少？則中頻頻率為多少？解：根據(jù)概念，當兩電臺的頻率之差為中頻的兩倍時，會出現(xiàn)解：根據(jù)概念，當兩電臺的頻率之差為中頻的兩倍時，會出現(xiàn) 鏡像干擾，所以有：鏡像干擾，所以有：15.2 121.622nsifffMHz2222例例6 6 某超外差接收機中頻某超外差接收