第2章射频通信系统中电路理论 二次变频超外差接收机实例 926MHz 频率合成器 fRr =881MHE fim =45MHz LNA 881MHz 45MHz 笼 fim =455KH2 总 天线双工器 I混频 晶体滤波器 中放限輻 载波检测一 455kHz 455kHz Ⅱ混频 音频/数据 陶瓷滤波器 陶瓷滤波器 44.545MHz fio1=881+45=926ME fo2=45-0.455=44.545ME
第2章 射频通信系统中电路理论 二次变频超外差接收机实例 f MHz RF = 881 1 45 IF f MHz = f KHz IF2 = 4551 881 45 926 LO f MHz = + = 2 45 0.455 44.545 LO f MHz = − =
网 本章目录 ·第一节传输线 ·第二节阻抗匹配 ·第三节 微波网络 ·第四节 混频器 ·第五节 滤波器 ·第六节放大器 ·第七节频率源
本章目录 • 第一节 传输线 • 第二节 阻抗匹配 • 第三节 微波网络 • 第四节 混频器 • 第五节 滤波器 • 第六节 放大器 • 第七节 频率源
2.4混频器 发射机一上混频器—一将已调制中频信号搬移到射频 接收机一下混频器一将接收到的射频信号搬移到中频 乘法器+滤波器 基本方法： 非线性器件+滤波器 本振信号：vo(t)=V'ocoS0ot 中频滤波器 射频信号：Vr=VRF COSO REt 相乘得： VLOVRF eotoycodo
2.4 混频器 发射机—上混频器——将已调制中频信号搬移到射频 接收机—下混频器——将接收到的射频信号搬移到中频 本振信号： v t V t LO LO LO ( ) = cos 射频信号： v V t RF RF RF = cos 相乘得： v v V V ( )t ( )t L O RF = L O RF RF − L O + RF + L O cos cos 2 1 基本方法： 乘法器＋滤波器 非线性器件＋滤波器 中频滤波器
2.4混频器 例 混频电路的实现 (1).乘法器 双极晶体管 为减少组合频率分量 (2).非线性器件 场效应管 工作于线性时变状态 二极管 混频器的主要指标 增益 10 dB NF 12 dB IIP3 +5 dBm 输入阻抗 502 口间隔离 10~20dB
混频电路的实现 (1). 乘法器 (2). 非线性器件 双极晶体管 场效应管 二极管 为减少组合频率分量 工作于线性时变状态 混频器的主要指标 增益 10 dB NF 12 dB IIP3 +5 dBm 输入阻抗 50Ω 口间隔离 10 ~ 20 dB 2.4 混频器
2.4混频器 一、主要技术指标 1.增益 非线性器件 带通滤波器 输出中频 变频增益= L 输入射频 本地振荡器 电压增益A,= VE 功率增益Gp= PRE 两者关系？Gp= PRE VEIR红=4Rs 射频口阻抗 VRE Rs 一中频口阻抗 有源混频器 —一增益大于1 按增益划分混频器 无源混频器 增益小于1三
变频增益 = 输出中频 输入射频 1. 增益 射频口阻抗 中频口阻抗 按增益划分混频器 有源混频器——增益大于1 无源混频器——增益小于1 电压增益 功率增益 RF IF V V V A = RF IF P P P G = 两者关系？ L S V RF S IF L RF IF P R R A V R V R P P G 2 2 2 / / = = = 2.4 混频器 一、主要技术指标
2.4混频器 2.噪声 接收机前端，对系统噪声影响大 讨论混频器噪声的意义 对射频而言是线性，可用线性网络 噪声计算公式 带通滤波器 低噪放 混频器 F1、G1 F2、G2 F3、G3 F=F+E-1+F-1 G GG. 电路器件噪声 混频器的噪声来源 射频输入 两个输入噪声 本振输入」 频谱搬移 混频器的输出噪声一位于中频段
2. 噪声 讨论混频器噪声的意义 接收机前端，对系统噪声影响大 对射频而言是线性，可用线性网络 噪声计算公式 混频器的噪声来源 电路器件噪声 两个输入噪声 射频输入 本振输入 混频器的输出噪声——位于中频段 频谱搬移 带通滤波器 F1、G1 低噪放 F2、G2 混频器 F3、G3 2 3 1 1 1 2 F 1 F 1 F F G G G − − = + + 2.4 混频器
2.4混频器 混频器的单边噪声和双边噪声一讨论射频噪声的搬移 单边噪声 ①射频信号位于本振的一边 ②被搬移到中频的噪声 双边噪声 射频信号段] 射频信号位于本振的两边 镜像频段 不存在镜像频率（如零中频方案） 信号频带 信号频带 X点频谱 镜相频带 X点频谱 热噪声 单边噪声是 热噪声 ①L0 ORF-@LO 双边的两倍 (高3dB) Y点频谱 Y点频谱 0 e F 0
混频器的单边噪声和双边噪声 ——讨论射频噪声的搬移 单边噪声 ① 射频信号位于本振的一边 ② 被搬移到中频的噪声 射频信号段 镜像频段 双边噪声 射频信号位于本振的两边 不存在镜像频率（如零中频方案） 单边噪声是 双边的两倍 （高3dB） 2.4 混频器
2.4混频器 3.失真 混频——频谱线性搬移—一 非线性器件一平方项 非线性器件一高次方项一产生组合频率一干扰、失真 (1)自干扰 特征：接收机信道被自身干扰 非线性 中频 器件 滤波器 混频输入：仅有有用射频f 本振 主中频：fE=∫F一fLO (二次方项) 组合频率 ±pfs干afio=fe±f (n=p+q次方项)
非线性 器件 本振 中频 滤波器 RF f IF f IF f 3. 失真 混频——频谱线性搬移——非线性器件——平方项 非线性器件——高次方项——产生组合频率——干扰、失真 （1）自干扰 特征：接收机信道被自身干扰 混频输入：仅有有用射频 RF f IF = f F 主中频： IF RF LO f = f − f （二次方项） 组合频率 RF LO pf qf （ n p q = + 次方项 ） 2.4 混频器
2.4混频器 (2)寄生通道干扰 特征：输入伴有干扰信号 非线性 中频 器件 滤波器 主中频：fF=∫RF-fo 本振 干扰信号与本振的组合频率 ±qfo干pfm=fE 寄生通道干扰 最主要的寄生通道干扰 不需要混频 ① 中频干扰fm=f加 直通 =0,p=1 变换能力最强 ②镜像频率干扰∫m=fo-f 9=1,p=1 变换能力与主中频一样 n=p+g=2
（2）寄生通道干扰 非线性 器件 本振 中频 滤波器 RF f IF f IF f 主中频： IF RF LO f = f − f 干扰信号与本振的组合频率 LO m qf pf IF = f 寄生通道干扰 最主要的寄生通道干扰 q = 0, p = 1 ② 镜像频率干扰 m LO IF f = f − f RF f LO f m f 特征：输入伴有干扰信号 m f q =1, p =1 变换能力与主中频一样 n p q = + = 2 ① 中频干扰 m IF f = f 直通 不需要混频 变换能力最强 2.4 混频器
2.4混频器 例 ③靠得最近的干扰（半中频干扰） ±qfo干p时ml 9=2-2 0 B/o-2/.l-p/o-2fotfo fir 2 变换能力：n=p+9=4由非线性器件的4次方引起 三种比较主要的寄生通道干扰一见图
③靠得最近的干扰（半中频干扰） RF f LO f 2 RF LO m f f f + = LO m qf pf q p = = 2, 2 2 2 2 2 2 LO RF LO m LO IF f f f f f f + − = − = 变换能力： n p q = + = 4 由非线性器件的4次方引起 m 0 f IF f 三种比较主要的寄生通道干扰——见图 2.4 混频器