【正文】
上的信號電壓和本振電壓都相等,其對應(yīng)的相位如圖 331中的箭頭所示。它們的混頻電導(dǎo)也相等。根據(jù)小信號理論分析,考慮到電流 第 3章 微波混頻器 1 S S 0 L12 S S 0 L13 S S 0 L14 S S 0 L1c os [ 2 c os ]c os [ 2 c os ( π )]c os( π ) [ 2 c os ( π )]c os( π ) [ 2 c os ]nnnnnnnnI U t g g n tI U t g g n tI U t g g n tI U t g g n t??????????????????????? ? ? ?????? ? ? ????? ? ? ???????第 3章 微波混頻器 其中: 則總電流為 iΣ=i1+i2+i3+i4 =8g1US cosωSt cosωLt+8g3US cosωSt178。 cos3ωLt+? =4g1US cos(ωS- ωL)t+4g1US cos(ωS+ωL)t +4g3US cos(3ωL- ωS)t+4g3US cos(3ωL+ωS)t+? (382) L 0 L1( ) 2 c o snng t g g n t?????? ?0 1 L 2 L 3 L2 c o s 2 c o s 2 2 c o s 3g g t g t g t? ? ?? ? ? ? ? …第 3章 微波混頻器 i0=4g1US cos(ωS- ωL)t (383) 由此可見,輸出總電流中信號和本振的偶次諧波差產(chǎn)生的電流都相互抵消了,只剩下由本振奇次諧波差產(chǎn)生的電流相加。因此輸出頻譜比較純凈,輸出的中頻電流是一個二極管的中頻電流的 4倍。在同樣的輸入信號強度下,分配到每個二極管上的功率與單平衡混頻器相比小 3 dB,因此,它的動態(tài)范圍擴大 3 dB。雙平衡混頻器不僅能抑制本振引入的中頻噪聲,而且當(dāng)有干擾信號進入時,它還能有效地抑制互調(diào)干擾。 第 3章 微波混頻器 雙平衡混頻器具有信號和本振隔離度高、輸出電流頻譜寄生干擾頻率分量少、動態(tài)范圍大、頻帶寬等優(yōu)點,目前得到了廣泛應(yīng)用,并且在結(jié)構(gòu)上仍不斷進行改進。我國生產(chǎn)的雙平衡混頻器組件,如 HSP30,頻段為 10~ 3000 MHz; 已研制出 10~ 4000 MHz寬頻帶、高動態(tài)范圍的組件,其變頻損耗約為 7 dB。 第 3章 微波混頻器 1. 圖 336(a)給出了鏡像短路平衡混頻器的微帶電路圖。分支線電橋的信號和本振輸入端都放置了平行耦合鏡像帶阻濾波器,在該處它們鏡像開路。由于該處距二極管約為 λSg/ 4, 第 3章 微波混頻器 圖 336(b)為鏡像開路平衡混頻器,與前面介紹的平衡混頻器比較,電路的主要不同之處在于靠近連接二極管端口處有一耦合微帶線作帶阻濾波器,該濾波器由兩段 1/4鏡頻波長的短線組成,一段終端開路,另一段與主傳輸線平行,形成平行耦合微帶線。在二極管端口等效開路并形成以 ωi為中心的帶阻特性。要求信頻 ωS在阻帶外,呈現(xiàn)插入損耗小。 第 3章 微波混頻器 圖 336 鏡像回收平衡混頻器 (a) 鏡像短路平衡混頻器的微帶電路; (b) 鏡像開路平衡混頻器 第 3章 微波混頻器 同樣,由波導(dǎo)腔體結(jié)構(gòu)構(gòu)成的平衡混頻器也可以運用鏡 以上鏡像開路和鏡像短路混頻器,都是采用鏡頻帶阻濾波器來實現(xiàn)的,將混頻器內(nèi)部產(chǎn)生的鏡頻 (2fL= fS=fL- f0=fi)能量反射回二極管,重新參與混頻,轉(zhuǎn)化為有用的中頻分量。 鏡像帶阻濾波器的作用十分重要,它使混頻管的微波輸入端對鏡頻產(chǎn)生開路或短路,并且對外來輸入的鏡頻干擾能產(chǎn)生反射,故對外來鏡頻有抑制作用。 第 3章 微波混頻器 表 31 混頻器的特性 微波混頻器電路 ? 五、微波混頻器的設(shè)計 ? 設(shè)計依據(jù) ① 中心頻率及帶寬 ②變頻損耗與噪聲系數(shù) ③中頻頻率 ④標(biāo)準(zhǔn)阻抗及外部連接條件(波導(dǎo)、同軸、微帶) ⑤隔離度及其它 12ff0 2ff ??微波混頻器電路 ? 設(shè)計步驟 ? ① 由上面 “ ①④ ” 選傳輸線類型 ? ② 由 “ ①③ ” 等選用或設(shè)計本 ? ③ 由 “ ①②④ ” 選二極管測參數(shù) , 平衡混頻器的管子要配對 。 ? ④ 確定電路類型:單端 、 平衡 、 鏡像端接等 ? ⑤ 電路設(shè)計: ? a:設(shè)計輸入電路:包括混合電路及阻抗匹配 ? b:中頻濾波器設(shè)計:包括濾波及匹配 ? c:直流及中頻接地線 ? d:估算主要指標(biāo) ? ⑥ 制作與調(diào)試 ? ⑦ 改進及定型 微波混頻器電路 ? 現(xiàn)在市場上已有定型的標(biāo)準(zhǔn)混頻器部件出售,一般用途可 ? 直接選擇現(xiàn)有產(chǎn)品購買。