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哈工大高频赵雅琴第九章
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一个大信号和一个小信号同时作用于非线性元件
晶体三极管在 Vbb，uL和us的作用下工作于非线性状态泛。
2. 二极管平衡混频器
二极管混频电路
平衡型混频器
环形混频器
电路条件
(1) 本振电压uL足够大，晶体二极管工作在受uL控制的开关状态。
(2) 输入回路的次级调谐于ωs；输出回路的初级调谐于ωI。相当于两个带通滤波器。
平衡混频器原理电路
I
I
原理分析
1．开关工作状态下，流过二极管D1、D2的电流
2．在无带通滤波的条件下，流过输出回路的电流为
设 ，则
3．当输出回路调谐于 ωI=ωL-ωs时，则输出中频电流为
是 us和uL正向混频产生的中频电流和中频输出电压反作用产生的中频电流之差。
4．当输入回路调谐于ωs时，流过输入回路初级的电流是：
是由 us在输入回路中产生输入电流和 us与uL经反向混频产生输入电流之差。
等效电路
二极管开关混频器等效电路
由is和iI的关系式得出，其中：
由于混频器等效电路是对称的π型双口网络，其特性电导g0的定义是在输出端接入gL =g0时，从输入端看输入电导为g0 。同样，当在输入端接入 gs =g0时，从输出端向里看的输出电导为g0 。因而 。
全匹配条件 gL =g0 且 gs =g0，此时能获得最大的功率传输。
☺ 全匹配条件F的变频功率增益
☺ 混频器工作于全匹配的条件
推导过程
is
iI
3. 二极管环形混频器
二极管环形混频器
☺ 本振电压uL足够大，使 D1、D2、D3、D4处于开关工作状态。
本振电压正半周，D1、D2导通，D3、D4截止，开关函数为k(ωLt) 。
本振电压负半周，D1、D2截止，D3、D4导通，开关函数为 k(ωLt-π) 。
☺ 输入回路的次级调谐于 ωs，输出回路的初级调谐于 ωI。相当于两个带通滤波器。
电路条件：
(1) 在本振信号正半周，D1和D2组成平衡混频器
(2) 在本振信号负半周，D3和D4组成平衡混频器
原理分析
(1) 在本振信号正半周，D1和D2组成平衡混频器
(2) 在本振信号负半周，D3和D4组成平衡混频器
(3) 无带通滤波条件下，输出电流
(4) 有带通滤波器时，选出中频电流
(5) 无带通滤波条件下，输入电流
(6) 有带通滤波器时，选出输入电流
结论：
环形混频器与平衡混频器相比，增加了两个二极管，其输出中频电流和输入电流都增大二倍。同时在输出电流中进一步抵消了ωs、 ωL±ωI、3ωL±ωI等分量。因而其应用较为广泛。
kΩ
C
EC=15V
14
1
kΩ
12
9
4
8
13
3
13kΩ
10kΩ
2
7
-EE=-15V
+15V
5
6
10
11
-15V
10kΩ
10kΩ
Rwx
Rwy
2kΩ
2kΩ
kΩ
kΩ
BG314
(MC1595)
L
N1
N2
BG314构成的混频电路 ，如果本振电压uL、高频信号电压uc分别从4、9脚输入，BG314的输出端2、14脚间接LC谐振回路。
设输入已调高频信号:
模拟乘法器混频电路
uL
uc
uI
uc= Uc(t)cosωct
本振电压：uL=ULcosωLt
LC回路的谐振频率ωI= ωL-ωc，其带宽B≥2Ω，回路谐振阻抗为RP，变压比为n=N2/N1，输出中频信号电压uI为:
混频增益Au为 :
由于混频器是依靠非线性元件来实现变频，而通过非线性元件的信号将含有许多频率成份
, (p , q=0,1, 2,3,….)
uc(f c)
uL(f L)
uI(f I)
un(f n)
非线形元件
中频滤波器
uo( )
如果设输入信号为
,本振频率信号为
则通过
非线性元件的信号
，其中
而这
些组合频率的信号中只要和中频频率
相同或接近，
都会和有用信号一起被选出，并送到后级中放，经放大