微波混頻器電路ppt課件-在線瀏覽
2025-03-03 17:14本頁(yè)面
【正文】 (367) 1 0 L12 0 L1( ) 2 c o s( ) 2 c o s ( π )nnnng t g g n tg t g g n t????????????? ? ? ?????1 S 1 1 S S 0 L12 S 2 2 S S 0 L1( ) ( ) c o s [ 2 c o s ]( ) ( ) c o s [ 2 c o s ( ) ]nnnni t u g t U t g g n ti t u g t U t g g n t??? ? ??????? ? ????? ? ? ? ?????(368) 第 3章 微波混頻器 設(shè) ωSωL， ω0=ωS－ ωL，則由式 (368)可得到兩管產(chǎn)生 i01(t)=g1US cosω0t i02(t)=g1US cos［ ωSt－ (ωLt－ π)］ =－ g1US cosω0t (369) 可見， VD1和 VD2產(chǎn)生的中頻電流反相，而輸出到負(fù)載上的中頻電流為二者之差，因此有 i0(t)=i01(t)－ i02(t)=2g1US cosω0t (370) 第 3章 微波混頻器 由此說(shuō)明，平衡混頻器的輸入信號(hào)和本振功率都平分加到兩只混頻管上，得到了充分利用。實(shí)際中，振蕩器在輸出所需振蕩信號(hào)的同時(shí)，一定伴隨有噪聲輸出，其噪聲頻譜如圖 324所示。對(duì)于單端混頻器，這將使噪聲系數(shù)惡化。 ω0)t un2=Un cos［ (ωL177?？梢姡捎诒菊裾{(diào)幅噪聲和本振總是以相同的相位關(guān)系加到兩只二極管上的，因而能夠抑制本振調(diào)幅噪聲。根據(jù)式 (368)可得時(shí)變電導(dǎo) g(t)的 n次本 可見，當(dāng) n為偶數(shù)時(shí)， i1(t)和 i2(t)同相，因此在輸出電路中互相抵消；當(dāng) n為奇數(shù)時(shí)， i1(t)和 i2(t)反相，因此在輸出電路中互相疊加。 常用的本振反相型平衡混頻器有微帶環(huán)形橋平衡混頻器 (374) 39。2 S L S( ) ( )( ) [ ( ) π ]nni t g U n ti t g U n t n????? ????? ? ???第 3章 微波混頻器 1) 圖 326(a)所示的電路是由 3 dB環(huán)形橋、阻抗匹配電路(移相線及 1/4波長(zhǎng)阻抗變換器 )、混頻管及低通濾波器等組成的。 由圖可見，加在 VD VD2管上的本振電壓等幅反相，信號(hào)電壓等幅同相。在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，本振 (或信號(hào) )輸入端口引出線與電路的中頻部分交叉，存在結(jié)構(gòu)上的困難，故有時(shí)需將中頻部分從微帶基片的背面引出，這就帶來(lái)不便。 移相的分支線定向耦合器變換成 180176。圖中定向耦合器作為環(huán)形結(jié)構(gòu)是為了減少 T接頭效應(yīng)和拐彎處的不連續(xù)區(qū)影響。 第 3章 微波混頻器 2) 微帶混頻器具有體積小、重量輕、成本低和容易加工等優(yōu)點(diǎn)，在小型設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。圖 327是正交場(chǎng)平衡混頻器波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖。 第 3章 微波混頻器 圖 327 正交場(chǎng)平衡混頻器結(jié)構(gòu)圖 第 3章 微波混頻器 正交場(chǎng)平衡混頻器由混頻腔、信號(hào)輸入波導(dǎo)和本振輸入波導(dǎo)三部分組成?；祛l腔是一段方波導(dǎo)，腔中心兩個(gè)混頻管串聯(lián)地安裝在一條軸上，兩管連接處有一根與二極管軸線垂直的金屬橫桿 (又稱擾動(dòng)桿 )，用以引出中頻電流，并對(duì)本振電場(chǎng)分布起著微擾作用。每個(gè)管帽內(nèi)部裝有 LC中頻濾波器和直流電阻，用來(lái)濾除中頻并提供直流偏壓。由圖 327可見，對(duì)于直流回路來(lái)說(shuō)，兩只混頻管是串聯(lián)的； 而對(duì)中頻輸出端來(lái)說(shuō)，兩只混頻管是并聯(lián)的。因?yàn)樾盘?hào)波導(dǎo)的寬邊與二極管軸線垂直，所以信號(hào)所產(chǎn)生的 TE10波的電場(chǎng)方向與二極管軸線平行，于是加到兩個(gè)二極管上的信號(hào)電壓大小相等，方向相同，如圖 328(a)所示。由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，本振電壓是大小相等而反相地加在兩個(gè)二極管上，如圖 328(b)所示。但由于使用了諧振腔，帶寬要受到一定的限制，不能在很寬的頻帶內(nèi)工作。 ) 1) 圖 329(a)所示的分支線耦合平衡混頻器是一種 90176。 第 3章 微波混頻器 圖 329 π/2型微帶平衡混頻器 (a) 采用 3 dB變阻定向耦合器； (b) 變阻定向耦合器各臂特性阻抗 第 3章 微波混頻器 在 3 dB定向耦合器各端匹配的條件下，本振功率從端口②輸入，信號(hào)從端口①輸入，①端口到③、④端口的信號(hào)功率及②端口到④、③端口的本振功率都是功率平分而相位相差 90176。 ，因傳輸路徑相同不影響相對(duì)相位關(guān)系，故通過(guò)定向耦合器作用并注意到電路中二極管的接向后，加到 VD1和 VD2上的信號(hào)電壓和 本振電壓分別為 (376) S 1 S SS 2 S S( ) c osπ( ) c os( )2u t U tu t U t??????????第 3章 微波混頻器 可見，信
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