Разделы сайта

Смесители частот

В современной аппаратуре можно обнаружить множество смесительных каскадов. Они известны как устройства, которые, при подаче на них сигналов двух частот, дают дополнительные сигналы, равные по частотам сумме и разности подаваемых на смеситель сигналов. Одна из вновь образованных компонент выделяется настроенным полосовым фильтром (резонансным контуром) и подаётся для обработки далее. Не следует забывать, что остальные компоненты, как входные, так и полученные, также, присутствуют в той или иной степени в выходном сигнале смесителя, они никуда не исчезли, а просто были уменьшены по амплитуде при селекции. Следует отметить, что входные сигналы, будучи поданными на нелинейное устройство, каким является смеситель, образуют собственные гармоники, которые тоже взаимодействуют, как между собой, так и с исходными сигналами, подаваемыми на смеситель, получаемые суммарные и разностные сигналы, взаимодействуют как друг с другом, так и с исходными сигналами, их гармониками и комбинационными сигналами, полученными в результате взаимодействия уже вторичных сигналов: каждый сигнал взаимодействует с каждым, давая всё новые и новые частоты, так что на выходе нелинейного смесителя присутствует целый спектр частот с разными амплитудами. Следовательно, задача конструктора заключается в подавлении входных сигналов (балансное смешение по входу). Двухбалансные схемы с резонансными элементами на выходе способствуют той или иной степени подавления нежелательных выходных сигналов смесителя.

Типы смесителей

Диодные преобразователи частоты применяются почти во всех приемных устройствах СВЧ-диапазона благодаря малому уровню шумов и способности работать на очень высоких частотах.

) Небалансный смеситель. Практически не применяют, так как не обеспечивает приемлемой развязки между портами, а мощность полезного сигнала зависит от уровней как входного, так и опорного сигналов.

) Однократно балансный смеситель. Двухдиодный балансный смеситель обеспечивает балансировку по LO-порту, так что амплитудная нестабильность опорного источника не сказывается. За счет высокой симметрии обмоток трансформатора и диодной пары нежелательное прохождение сигнала гетеродина на выход снижается на 20-30 дБ. Благодаря встречному включению диодов компенсируются паразитные интермодуляционные продукты четного порядка и уменьшается влияние нестабильности мощности PLO на коэффициент преобразования RF-IF. Такая схема находит применение в недорогих См .

) Смеситель с двойной балансировкой. Часто называют кольцевым. На рис. 3.3 изображен двойной балансный смеситель с трансформаторами и диодным кольцом (4 диода могут быть соединены кольцом или звездой).

Рис. 3.3«Двухбалансный смеситель»

На IF-выходе этой схемы компенсируются комбинационные продукты четного порядка. Рабочий диапазон частот ограничен симметрией трансформаторов и их коэффициентом перекрытия по частоте. Все выводы смесителя фактически изолированы друг от друга. При выполнении диодных колец внутри интегральной схемы, удается достичь очень хорошего их согласования и симметрии, так как диоды изготавливаются из одного и того же материала, на одной подложке, имеют одинаковые параметры. Такие структуры являются сбалансированными и по гетеродинному и по радиочастотному входам.

.3.5 Преимущества двойных балансных диодных смесителей

Преимуществами таких смесителей являются:

1) повышенная линейность, больший динамический диапазон устройства;

) сигналы РЧ и гетеродина на выходе подавляются;

) на выходе смесителя подавляются комбинационные продукты сигналов гетеродина и РЧ четных порядков;

) хорошая взаимная изоляция портов смесителя.

Недостатки двойных балансных диодных смесителей

Кроме достоинств, которыми руководствуемся при выборе типа смесителя, мы должны принять во внимание и недостатки, так как, зная с чем бороться, мы легче сможем устранять проблемы в работе схемы.

Выделяют следующие основные недостатки:

) использование двух симметрирующих РЧ трансформаторов, являющихся технологически сложными элементами, и в силу этого затруднена реализация таких структур смесителей в интегральных структурах;

) реальный диапазон рабочих частот ограничен достигаемой технологической симметричностью РЧ трансформаторов;

) необходимо применять полупроводниковые компоненты с идентичными характеристиками.

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Разработка макетного лабораторного стенда для изучения работы электропривода
Цель данного дипломного проекта - исследование принципов управления и регулирования частотой и фазой электродвигателя. Также разработка учебного стенда для практических исследований, так как современном учебном процессе нельзя обойтись без наглядных пособий, особенно в сфере профессионального обучения. В этой сфере деятельности чел ...