微波混頻器電路ppt課件-文庫吧資料
2025-01-20 17:14本頁面
【正文】 構(gòu)。其工作原理和混合環(huán)平衡混頻器相同，但結(jié)構(gòu)上避免了線路交叉的問題。 移相網(wǎng)絡(luò)，分支線定向耦合器的頻帶比環(huán)形橋的頻帶窄。為此，可以改為采用具有 1/4波長延長臂的分支線定向耦合器作為混合電路，如圖 325(b)所示， VD1管前的延長臂是為了將 90176。因此 VD1和 VD2產(chǎn)生的中頻電流反相， i0(t)=i01(t)－ i02(t)=2g1US cosω0t (375) 02Z第 3章 微波混頻器 圖 326 反相型微帶平衡混頻器 (a) 采用 3 dB環(huán)形橋； (b) 采用 1/4波長延長臂的分支線定向耦合器 第 3章 微波混頻器 在環(huán)形橋平衡混頻器中，環(huán)形橋的結(jié)構(gòu)保證了本振和信號之間具有良好的隔離度。環(huán)形橋亦稱環(huán)形定向耦合器或混合環(huán)，其中三段臂長為1/4波長，一段臂長為 3/4波長，各臂特性阻抗為 。1 S L S39。 這樣即可抑制一半的組合頻率成分。 (372) 第 3章 微波混頻器 平衡混頻器的第三個優(yōu)點(diǎn)是能夠抑制混頻產(chǎn)生的部分無用的組合頻率成分。 ω0)t－ π］ 由此式 (371)及式 (367)的得到 VD VD2混頻產(chǎn)生的中頻噪聲電流分別為 (371) 第 3章 微波混頻器 圖 325 本振調(diào)幅噪聲等效電路 第 3章 微波混頻器 in1(t)=g1Un cosω0t in2(t)=g1Un cosω0t in(t)=in1(t)－ in1(t)=0 (373) 它正好與采用中頻信號時的情況相反。對于平衡混頻器，因?yàn)楸菊裾{(diào)幅噪聲和本振信號是從同一端口加入的，見圖 325，所以加到 VD1和VD2 un1=Un cos(ωL177。 第 3章 微波混頻器 圖 324 本振源輸出噪聲頻譜 第 3章 微波混頻器 因此，凡是和本振頻率之差落在中放帶寬內(nèi)的那些噪聲頻譜分量會經(jīng)過混頻而變?yōu)橹蓄l噪聲。這一方面大大降低了本地振蕩器輸出功率的要求，另一方面輸入信號的動態(tài)范圍增 平衡混頻器的第二個優(yōu)點(diǎn)是抑制本振引入的調(diào)幅噪音。 相移型 ) 本振反相型平衡混頻器的等效電路如圖 323所示。常采用的混合電路 平衡混頻器電路可按加到兩管上信號和本振的相位關(guān)系分為本振反相型和 π/2移相型兩類，它們的平衡混頻原理相同，但電路結(jié)構(gòu)及某些指標(biāo)各有特點(diǎn)。二極管的直流電流為 mA，本振功率為 4 mW，混頻器 中放組件的總噪聲系數(shù)為 dB 平衡混頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是噪聲系數(shù)低，信號動態(tài)范圍大，要求本振功率小，因此應(yīng)用較廣泛。 第 3章 微波混頻器 給出圖 321所示結(jié)構(gòu)的混頻器實(shí)驗(yàn)性能如下：信號頻率fS=4 GHz，中頻 fif=70 MHz，中放帶寬為 177。為了保證達(dá)到這一要求，信號和鏡頻邊帶的頻率間隔應(yīng)足夠?qū)?，中頻不能選得太低。 第 3章 微波混頻器 圖 321中在二極管輸入接點(diǎn)處放置了一個平行耦合帶阻濾波器，組成此濾波器的微帶線總長約為 λSg／ 2，其中 λSg／4長度與主線作平行耦合。如果該微帶線離開二極管有一段距離 (不等于 λSg／ 2)，那么這一小段線的電抗就會形成鏡像電壓，而不能將鏡像真正短路。 6— 半環(huán)電感及縫隙電容； 7— 中頻及直流通路； 8— 匹配負(fù)載； 9— 鏡像抑制濾波器 圖 322 鏡像開路單端混頻器微帶電路 第 3章 微波混頻器 從圖 321與圖 322的對比可見，圖 321中提供鏡像短路的濾波器是一段長約 λSg／ 4(λSg為鏡像頻率對應(yīng)的微帶導(dǎo)內(nèi)波長 )、終端開路的微帶線，這段線對鏡像頻率提供很低的阻抗，使鏡頻近似短路。 第 3章 微波混頻器 1— 定向耦合器； 2— 阻抗變換器； 3— 相移線段； 4— 混頻二極管； 5— 高頻旁路 。在電路設(shè)計(jì)中所采取的措施是在信號輸入端的適當(dāng)位置加入鏡像抑制濾波器，把鏡像功率反射回二極管后再次參加混頻，得到附加的中頻輸出。然而這種單端混頻器也是其他各種混頻器的基礎(chǔ)，其基本結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)思想對于其他混頻器都具有參考意義。它是長度為 λSg／ 4奇數(shù)倍的終端短路微帶線，為主傳輸通道提供近似開路阻抗，同時它設(shè)計(jì)成線條很窄的高阻線，目的都是使它對信號和本振的傳輸沒有影響。為了減小本振功率并改善混頻器的噪聲性能，可以給二極管適當(dāng)加一個較小的正向偏壓，但從簡化電路出發(fā)，往往工作于零偏，這時仍要保證為混頻電流中的直流成分提供通路。中頻引出線上的半環(huán)電感和縫隙電容組成諧振于本振頻率的并聯(lián)諧振回路，以進(jìn)一步加強(qiáng)對本振的抑制，阻止它進(jìn)入中頻回路，但這一并聯(lián)諧振回路對中頻則近似短路，中頻可以順利通過。它的作用是濾除信號和本振及其各次諧波等高頻信號， λSg／ 4終端開路線對高頻信號呈現(xiàn)短路輸入阻抗，高頻信號將從這里短路接到地板上而不會從中頻端口輸出，但這一開路線對中頻信號則呈現(xiàn)較大容抗而近似不影響中頻傳輸。相移線λSg／ 4阻抗變換器完成定向耦合器的端口②與混頻二極管之間的阻抗匹配，使信號和本振最有效地加到二極管上。一般耦合度取為 10 dB。 5— 高頻旁路； 6— 半環(huán)電感及縫隙電容；
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