微波混頻器電路ppt課件-展示頁
2025-01-23 17:14本頁面
【正文】 7— 中頻和直流通路； 8— 匹配負(fù)載 圖 320 微帶型微波單端混頻器的電路結(jié)構(gòu) 第 3章 微波混頻器 (1) 定向耦合器除保證信號和本振功率有效加在二極管上之外，還可以保證信號端口和本振端口之間有適當(dāng)?shù)鸟詈隙?。信號從電路左邊送入，?jīng)定向耦合器和阻抗變換器加到混頻二極管上，本振功率從定向耦合器的另一端口輸入也加到二極管上。 第 3章 微波混頻器 1. 單端混頻器是一種最簡單的混頻器，前節(jié)的分析實(shí)際上就是以單端混頻器為例進(jìn)行的，其工作原理和性能已經(jīng)詳細(xì)討論，這里主要關(guān)注其電路結(jié)構(gòu)。第 3章 微波混頻器 微波混頻器電路 微波混頻器的基本電路包括單端混頻器、平衡混頻器和雙平衡混頻器，在這些基本混頻器電路的基礎(chǔ)上增加鏡像信號處理技術(shù)就可構(gòu)成鏡像回收混頻器，包括濾波器式鏡像回收混頻器和平衡式鏡像回收混頻器。 為了保證有效地進(jìn)行混頻，微波混頻器的基本電路都應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)主要原則：① 信號功率和本振功率應(yīng)能同時加到二極管上，二極管要有直流通路和中頻輸出回路；② 二極管和信號回路應(yīng)盡可能做到匹配，以便獲得較大的信號功率；③ 本機(jī)振蕩器與混頻器之間的耦合應(yīng)能調(diào)節(jié)，以便選擇合適的工作狀態(tài)；④ 中頻輸出端應(yīng)能濾掉高頻信號，以防止?jié)B入中頻放大器。圖 320給出了微帶型單端混頻器的電路結(jié)構(gòu)，它由耦合微帶線定向耦合器、 1/4波長阻抗變換器、阻性混頻二極管 (通常采用梁式引線肖特基勢壘二極管 )、中頻和直流通路及高頻旁路等部分組成。 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— 阻性混頻二極管 。其耦合度不宜取得過大和過小，耦合過松，會使完成正?；祛l要求的本振功率過大；耦合過緊，則由于定向耦合器的端口③接有匹配負(fù)載，信號功率傳到定向耦合器的端口③后被負(fù)載吸收過多， 導(dǎo)致信號功率損耗加大。 第 3章 微波混頻器 (2) 在定向耦合器與混頻二極管之間接有 λSg/4(λSg為信號頻率對應(yīng)的微帶導(dǎo)內(nèi)波長 )阻抗變換器及相移線段。 第 3章 微波混頻器 (3) 在二極管的右邊接有低通濾波器，由 λSg／ 4終端開路線、半環(huán)電感和縫隙電容組成。為了對偏離中心頻率 fS的其他高頻信號也提供低阻抗， λSg／ 4開路線采用低阻線 (阻抗為 5～10 Ω)，即微帶線很寬。 第 3章 微波混頻器 (4) 為能構(gòu)成中頻電流流動的通路，在二極管輸入端還接有中頻通路。圖 320所示的直流通路就是由中頻接地線兼做的。 第 3章 微波混頻器 電路中設(shè)計微帶線長度時都是以信號頻率對應(yīng)的微帶導(dǎo)內(nèi)波長為基準(zhǔn)的，一方面是由于信號頻率和本振頻率很接近，按信號波長設(shè)計對本振傳輸帶來的影響不大； 另一方面是由于信號功率比較弱，電路設(shè)計務(wù)必要保證信號的損失最小， 單端混頻器電路以微帶形式光刻在介質(zhì)基片上，為平面電路，其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，體積小，質(zhì)量輕，但性能較差，實(shí)際應(yīng)用不多。 第 3章 微波混頻器 2. 要降低混頻器的變頻損耗和噪聲系數(shù)，除了必須對各高次閑頻提供短路終端外，還需對鏡像頻率提供短路和開路終端。圖 321和圖 322分別給出了鏡像短路和鏡像開路的單端混頻器微帶電路。 6— 半環(huán)電感及縫隙電路； 7— 中頻及直流通路； 8— 匹配負(fù)載； 9— 鏡像抑制濾波器 圖 321 鏡像短路單端混頻器微帶電路 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— 高頻電路 。 該微帶線一般放在緊靠二極管輸入接點(diǎn)的地方，使混頻產(chǎn)生的鏡頻分量在二極管接點(diǎn)處就被短路到地。電路的其他部分與圖 320相同。根據(jù)無源微波元器件的性能，它是以 fi為帶阻中心頻率的帶阻濾波器，對鏡像頻率提供開路 對圖 321和圖 322中鏡像抑制濾波器的一般要求是：對鏡頻有足夠的衰減 (約 20 dB)，對輸入信號的插入損耗足夠小 (小于 dB)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，中頻fiS≈ BS，其中 BS為信號帶寬，故這類混頻器是窄帶的，其信號相對帶寬小于 10％。 10 MHz，中放噪聲系數(shù) Fif= dB，鏡像抑制濾波器對信號的插入損耗為 dB。 第 3章 微波混頻器 平衡混頻器的結(jié)構(gòu)與單端混頻器相似，不同之處在于它采用兩只混頻管，要求混合電路使信號和本振都以等分的功率及一定的相位關(guān)系加到兩只二極管上。 第 3章 微波混頻器 1. 本振反相型 (180176。 由圖可見，從變壓器次級輸出的信號電壓 US US2等幅 uS1=uS2=US cosωSt (365) uL1=UL cosωLt uL2=UL cos(ωLt－ π) 二極管 VD1和 VD2在本振電壓的激勵下產(chǎn)生相應(yīng)的時變電導(dǎo)，分別為 (366) 第 3章 微波混頻器 圖 323 本振反相型平衡混頻器等效電路 第 3章 微波混頻器 流過 VD VD2的電流為 (不考慮中頻、鏡頻電壓 )
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