2019(第7课混频原理new).ppt

Nia代表输入到混频器的噪声功率。主要是信号源内阻产生的热噪声。而输出的噪声中既有源内组的热噪声还有混频二极管的噪声。显然，总的输出噪声跟混频电路的形式是有关的。所以我们分别讨论。 * 为了进一步提高接收机的灵敏度，低噪声前端器件的发展日益广泛。其处理方式就是在混频器之前再加上一级噪声系数很低的低噪声放大器。如图所示 * 2.镜频匹配 （gS≈gk） （一）净变频损耗 三、变频损耗 3.镜频开路—gk=0 （一）净变频损耗 三、变频损耗 在同一UL下，镜频开路时变频损耗最小，镜频短路次 之，镜频匹配最大； （一）净变频损耗 净变频损耗随本振电压的增大而减小； （一）净变频损耗 三、变频损耗 开路：流过二极管的镜频电流接近于0，消除了它在镜像负载和二 极管非线性结电阻上的损耗，镜频电压最大加到管子两端， 再次参与混频，得到有用的中频。 短路：没有克服镜频电流在结电阻上的损耗； 匹配：有一半信号功率消耗在镜像负载上，一半转化为中频功率。 （一）净变频损耗 三、变频损耗 为了使电路取得最佳净变频损耗，要求有最佳信号源电导 和最佳中频负载电导。 镜频短路时所需要的最佳源电导和输出电导最大，镜频开 路最小。 （一）净变频损耗 镜频短路的性能并不比镜频开路的差！ 镜频短路 镜频开路 变频损耗 信号功率损耗较大（与镜像开路比较） 信号功率损耗小 电路匹配 混频器容易与信号源匹配！（信号源电阻约为几十欧姆） 源电导和输出电导过小，混频器与信号源和输出负载的匹配很困难！ （一）净变频损耗 定义：由寄生参量引起 的功率损失，记为Lj 。 当 时，有 （二）寄生参量损耗 三、变频损耗 变频损耗与本振功率的关系 三、变频损耗 （二）寄生参量损耗 设计混频器时，还应选择合适的本振功率！ 实际电路中不能确保输入、输出端口的匹配带来的损耗。 ?1——输入端口驻波系数 ?2——输出端口驻波系数 混频器总的变频损耗Lm应取以上三项损耗之和 （三）端口失配损耗 三、变频损耗 四、混频器的噪声 1、混频器噪声系数Fm (1)镜像开路或镜像短路混频器 假设整个电路处于 标准温度为T0 输入噪声功率对 应的输出部分 四、混频器的噪声 在T0温度下混频器的内部噪声功率 Td? T0 此时噪声系数： td?1,则Fm ? Lm ,要获得低噪声系数，必须使变频损耗尽可能低！ 二极管噪声比 令混频器总输出噪声=温度为Tm的电阻产生的热噪声，则 混频器噪声温度比： 四、混频器的噪声 (2)镜像匹配 两输入端表示存在信号和镜像两个通道 四、混频器的噪声 假设整个电路处于标准 温度为T0，总的： 四、混频器的噪声 如果信号是窄频带的，信号只能从信号通道进入,镜频通道 对信号是闲置，但噪声可以从输入端的两个通道进入 如果信号是宽频带的此时信号同时存在两个通道，噪声也存在 两个通道之中 为了降低混频器的噪声系数，可采取的措施： 选用噪声温度小的混频二极管 尽可能地降低混频器的变频损耗 根据信号频带的分布，选择合适的混频电路。常在混频器前设计镜像抑制滤波器。 四、混频器的噪声 2、混频器——前置中放组件噪声系数 四、混频器的噪声 总的噪声系数主要取决于接收机前端各级电路的噪声系数， 如果混频器位于接收机前端，则其影响很大。 四、混频器的噪声 接收机低噪声前端： 2、信号-本振端口隔离度 1、信号端口驻波比 信号端口的不匹配会导致失配损耗加大，会使输入 信号产生相位失真。 一般情况下，要求驻波比小于2。 危害：相互隔离不好，信号会泄漏到本振，本振功率 会通过信号口泄漏出去向外辐射 隔离度是各个端口相互影响程度的量度。 定义：信号输入功率与信号泄漏到本振口功率之比 五、混频器其它指标 3、动态范围 ——混频器有效工作的输入信号电平的范围 上限： 变频损耗相对于恒定 值增大1dB所对应的输 入电平称为1dB压缩点 下限： 可辨输入信号电平，决定于混频器的噪声电平 五、混频器其它指标 动态范围越大越好！ 测量直流电流I0来作为混频器的工作状态的指示 测量I0的整流电路 高频滤 波电容 六、混频器工作状态的选择 整流电流、本振功率与本振电压的关系 六、混频器工作状态的选择 整流电流与变频损耗的关系 六、混频器工作状态的选择 总噪声系数与整流电流的关系 六、混频器工作状态的选择 混频器工作状态的选择 结论： 权衡各方面，整流电流（本振电压）需要选 取一个最佳值才可以得到FmI的最小值和Lm较小值。 六、混频器工作状态的选择 【课后思考】 2.2 【作