第五章第六次5.6混頻器原理與干擾

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路AM——二極管包絡(luò)檢波DSBSSB——同步檢波知識回顧：兩種失真AM二極管包絡(luò)檢波器

惰性失真底部切割失真知識回顧：DSBSSB——同步檢波乘積型疊加型同步檢波器設(shè)計原則1)產(chǎn)生電路：

2)產(chǎn)生原因：

3)避免方法惰性失真：

底部切割失真

CRLRVDCd低通電容C的放電速度小于輸入信號(AM)包絡(luò)變化率

高通電容Cd上直流電壓的分壓值大于振幅包絡(luò)的負(fù)峰值。二極管包絡(luò)檢波器兩種失真總結(jié)知識回顧：tuc(t)1)產(chǎn)生電路：

2)產(chǎn)生原因：

3)避免方法CRLRVDCd檢波器設(shè)計元件參數(shù)條件總結(jié)：一般：

中放末級RLCVDRCsLsRsisCd低通高通Rid知識回顧：tuc(t)DSB、SSB調(diào)幅信號的解調(diào)總結(jié)同步檢波器乘積型疊加型乘法器低通濾波器uDSBu'c

本地載波uΩ

相加器包絡(luò)檢波器uDSBu'c

本地載波uΩ知識回顧：同步技術(shù)：恢復(fù)的本地載波與發(fā)射端的調(diào)制載波同步同頻，同相使用同步技術(shù)才能：無失真地恢復(fù)原來的調(diào)制信號5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路知識回顧：第一章緒論調(diào)制第一章緒論5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅和檢波頻譜線性搬移比較混頻器的變頻功能

輸入輸出看本地振蕩信號

一個中頻輸出信號：uc(fc)uL(fL)uI(fI)混頻器tuc(t)tuI(t)tuL(t)有兩個輸入信號：

高頻已調(diào)波

fcfc+Ffc-Ffuc的頻譜fcfLfuL的頻譜fIfI+FfI-FfuI的頻譜tuc(t)tuc(t)tuL(t)tuL(t)tuI(t)tuI(t)波形看混頻器是一個三端口網(wǎng)絡(luò)

輸入信號與輸出信號之間的波形關(guān)系：

的包絡(luò)形狀相同，填充波形密度不同。頻譜看變頻體現(xiàn)：

從頻譜上看，混頻實(shí)現(xiàn)了輸入已調(diào)波的線性搬移。無線廣播發(fā)射塔接收無線電信號第一章緒論混頻器在接收機(jī)的變頻作用各電臺信號中心頻率不同，帶寬相同fc1fc2fc3AM將所選已調(diào)波變頻為固定中頻已調(diào)波，一般為465KHz本振頻率隨選擇的電臺中心頻率而變化

混頻器在接收機(jī)中的主要作用就是：將接收的不同高頻已調(diào)波信號變頻為固定的中頻信號。選臺各電臺已調(diào)波的中心頻率是變化的？5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅檢波頻譜線性搬移比較2Ωmax

ωI=ωL-ωc乘法器帶通濾波器混頻器的一般結(jié)構(gòu)框圖例：設(shè)輸入已調(diào)波信號那么兩信號的乘積項(xiàng)為：

混頻器變頻工作原理分析：ωLuL本振信號:如果帶通濾波器的中心頻率為

,帶寬

則經(jīng)帶通濾波器的輸出為：uIucuLucωcωL-ωcωL+ωcuI理論證明了，混頻輸入輸出的波形變換特點(diǎn)；頻譜上實(shí)現(xiàn)了輸入已調(diào)波頻譜的線性搬移。比較，發(fā)現(xiàn)？混頻器uo5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅檢波頻譜線性搬移比較(1)調(diào)幅(DSB為例)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc2Ωmaxωc（2）乘積檢波

uDSB乘法器低通濾波器ucuΩ

Ω（3）混頻

uDSB=uc乘法器uL帶通濾波器uI

ωL

ωc變頻——線性搬移（振幅調(diào)制、檢波與混頻器對比）

ωI=ωL-ωC2ΩmaxωL-ωcωL+ωcuIωI=ωL-ωcΩ

ωc

ωc

ωc2ωc0Ω

ωc

ωc總結(jié)：

乘法器具有頻譜的線性搬移作用。搬移即頻譜結(jié)構(gòu)不變，中心頻率加減。乘法器輸入不同信號可以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，檢波，混頻等功能。乘法器是基本非線性電路。(1)調(diào)幅(DSB為例)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc2Ωmax

ωo（2）檢波

uDSB乘法器低通濾波器ucuΩ

Ωmax（3）混頻

uDSB=uc乘法器uL帶通濾波器uIωI=ωL-ωc

ωL

ωc

ωI=ωL-ωC2Ωmax變頻——線性搬移（振幅調(diào)制、檢波與混頻器對比）uIωL-ωcωL+ωc2ωc頻譜搬移的綜合性習(xí)題練習(xí)P2405.24如圖所示為單邊帶發(fā)射機(jī)框圖。調(diào)制信號為300-3000Hz的音頻信號，頻譜分布如圖。畫出途中各點(diǎn)輸出信號的頻譜圖。ABCEDFG調(diào)制信號混頻原理小結(jié)變頻功能及在接收機(jī)中的作用：輸出固定中頻（波形與頻譜特點(diǎn)）工作原理數(shù)學(xué)分析：理論證明與調(diào)幅檢波的頻譜線性搬移比較：加深對頻譜線性搬移的理解tuc(t)tuI(t)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc混頻器ucωcωL-ωcωL+ωcuI1）可用乘法器實(shí)現(xiàn)頻譜搬移2）用諧振回路濾波3）搬移即中心頻率加減5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.3實(shí)用混頻電路環(huán)形二極管混頻器平衡型二極管混頻器混頻電路與DSB振幅調(diào)制電路一致，僅需改換輸入信號。二極管調(diào)幅電路乘法器調(diào)幅電路受大信號載波控制舉例：回憶平衡型二極管調(diào)幅電路——DSBC/2調(diào)制信號小振幅載波信號大振幅振幅小的前級輸入信號ωc-?

ωc+?uL+uI_+uL

-+uAM-VD1VD2C/2RL2LT1T2+uL

-T3uAM+-uAM+-平衡型二極管混頻器

已調(diào)波信號小振幅本振信號大振幅受大信號本振控制振幅小的前級輸入信號ωL-ωcωL+ωcuI包絡(luò)函數(shù)實(shí)用混頻器電路可以用調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)混頻環(huán)形二極管混頻器乘法器平衡型二極管混頻器注意：僅需把電路的輸入信號改換電路LC諧振濾波中心頻率確定為中頻即可5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.4混頻器的干擾干擾的種類干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？非線性元件中頻濾波器混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？混頻器混頻器的一般組成出現(xiàn)兩個輸入信號頻率的各種線性組合頻率fI回憶：第4章冪級數(shù)分析法當(dāng)除直流外，有兩個小信號電壓ud1=Udmlcosωlt和ud2=Udm2cosω2t同時作用在二極管時：id(t)中所含的頻率成份為：其中，（p，q=1，2，3….）。ω1ω2輸入電壓的頻譜ωω電流id(t)的頻譜…ω13ω12ω1……ω22ω2ω2-ω1ω2+ω1ω2+2ω1ω2-2ω12ω2+ω12ω2-ω12ω2+2ω12ω2-2ω1非線性器件-二極管uc(fc)uL(fL)uI(fI)非線性元件中頻濾波器uo(

)如果設(shè)輸入信號為

,本振頻率信號為則通過

非線性元件的信號

，其中

其他組合頻率的信號中只要和中頻頻率

相同或接近，

都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。

混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？BfI(p,q=0,1,2,3,….)混頻器所有可能的組合頻率混頻器的組成有用頻率組合為：第一章緒論1、有用電臺信號2、其他電臺信號3、非電臺干擾信號uL(fL)uI(fI)非線性元件中頻濾波器uo(

)則通過

非線性元件的信號：

，其中

凡是組合頻率的信號中只要和中頻頻率

相同或接近，

都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。

混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？BfI(p,q=0,1,2,3,….)混頻器所有可能的組合頻率混頻器的組成uc(fc)有用電臺un(f

n)其他電臺ud(fd)非電臺干擾有用電臺和本振的線性組合其他電臺和本振；其他干擾和本振；有用電臺和其他電臺5.5.4混頻器的干擾干擾的種類重要干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？干擾分類根據(jù)發(fā)生混頻的輸入信號的不同一般混頻器存在下列干擾：

(1)干擾哨聲：接收的有用電臺

與本振信號

的自身組合干擾，即

(2)副波道干擾：其他電臺信號

與本振信號

的組合頻率產(chǎn)生的干擾

所選電臺信號本身其他電臺信號(3)交叉調(diào)制干擾：有用電臺

與干擾電臺混頻產(chǎn)生的干擾。(4)互調(diào)干擾：指兩個或多個無用信號同時作用在混頻器輸入端，經(jīng)混頻產(chǎn)生的組合分量而形成的干擾。非線性元件中頻濾波器有用電臺uc(fc)uL(fL)其他電臺un(f

n)ud(fd)非電臺干擾fI5.5.4混頻器的干擾干擾的種類干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？有用電臺與本振信號的自身組合干擾（干擾哨聲）非線性元件中頻濾波器有用電臺uc(fc)uL(fL)uo(

)fIB問題：當(dāng)有用電臺頻率確定后，用什么辦法找到p,q為何值時的組合可以通過中頻濾波形成干擾呢？解決：當(dāng)有用電臺頻率確定后，找出組合接近中頻的p,q值與電臺頻率和中頻的關(guān)系。中頻，則除的中頻被選出外，還會選出這樣的組合頻率：即

所以有

所以稱為變頻比。

結(jié)論：顯然有用電臺一旦選定，fc確定，變頻比就確定，就能找到對應(yīng)的整數(shù)p,q，會形成自身組合干擾。

設(shè)輸入有用信號的載頻為

，本振信號，則

經(jīng)過混頻器后產(chǎn)生的頻率為，其中p,q=0,1,2,…fI這些可以通過中頻濾波的組合，p,q與兩個輸入頻率有怎樣的關(guān)系呢？例：調(diào)幅廣播接收機(jī)的中頻

，某電臺發(fā)射頻率當(dāng)接收該電臺廣播時，接收機(jī)的本振頻率

由于變頻比

可推算出：

當(dāng)，

，可得由于組合頻率與中頻差

1KHz，經(jīng)檢波后可產(chǎn)生1KHz的哨聲.（三階干擾）.另外，當(dāng)p=3,q=5時，可得：,也可以通過中頻通道而形成干擾。（8階干擾）。

(1)自身組合干擾與外來干擾無關(guān)，不能靠提高前級電路的選擇性來抑制。

(2)減少這種干擾的方法：

正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾

正確選擇混頻器的工作點(diǎn)，減少組合頻率分量

采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率，

如平衡電路，環(huán)形電路，乘法器。

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1