清华大学：《通信电路原理》教学资源（PPT课件）射频通信电路 第2章 微波混频器 §2.4.3 桥式混频器（环形混频器、双平衡混频器）§2.4.4 镜频抑制与镜频回收混频器 §2.5 谐波混频器 §2.6 混频器的数值分析法 §2.7 混频器噪声系数 §2.8 上变频器

2)2 ∫s B 2 M1中频移相π/2 in(0)=g1, cos(Out-2 (10) M2的外来镜频 v,(t)=v, cos(o, t (11) M2本振 12(t)=v cos @,t (12) M2中频 iin(t)=g, oslo,t-(,t-I 2月=g11cos(on1+) (13) 外镜频在两管内产生的中频(10)与(13)相抵消

6 M1中频移相/2 （10） M2的外来镜频 （11） M2本振 （12） M2中频 （13） 外镜频在两管内产生的中频（10）与（13）相抵消 ) 2 ( ) cos( ' 1 '' 1  i if t = g Vi if t − ) 2 ( ) cos( ' ' ' 2  vi t =Vi i t − v t V t L L L ( ) cos 2 = ) 2 )] cos( 2 ( ) cos[ ( ' 1 ' ' 1 ' 2    i i f t = g Vi L t − i t − = g Vi i f t + if f L f S f A 2  2  2  2  M1 M2 B C

矢量关系图 B 相互 内/移位 回收由A 后的来的 位混信本中 180 镜的内 二次外来本中 置频号振频 中频镜频振频 管 频镜频 On=201- 2 1-O O0,-0,=0. o Oo LO O'.=20 M 移相90 M “不移相 B 叠加输出 叠加回收 外来镜频抵消 M A 输入口镜频短路 M

7 矢量关系图 if f L f S f A 2  2  2  2  M1 M2 B C S v L v if i i v  S −  L 2L −S ' i v L v if i A B C M1 M2 M1 M1 M2 M2 回收 后的 二次 中频 相互 移位 180 的内 镜频 if i L −ii = if ii v 叠加输出 叠加回收 移相90 不移相 i L '  − 外来镜频抵消 输入口镜频短路 由 A 来的 外来 镜频 本 振 中 频 内 镜 频 中 频 本 振 信 号 混 频 管 位 置 S L ii i L ' ii = 2L −S  i = 2L −S

镜频抑制混频器实用电路结构图 有隔离电阻时, 2 内镜频无回收; G.两个混频器的特 性应配对,通路 须良好匹配。幅 M 度和相位的不平 fs 衡会影响镜频回 收及镜频抑制效 Z 果 2Z 平衡式镜频回收 4 混频器的工作频 2Z 2Z 带受限于功分器 等元件的频带

8 镜频抑制混频器实用电路结构图 M2 M1 L f S f 2  if f Z Z Z Z Z Z 2Z 2Z 2Z 2Z 4 l • 有隔离电阻时， 内镜频无回收； • 两个混频器的特 性应配对，通路 须良好匹配。幅 度和相位的不平 衡会影响镜频回 收及镜频抑制效 果； • 平衡式镜频回收 混频器的工作频 带受限于功分器 等元件的频带

§2.5谐波混频器(书§2.82) 并联倒置混频管总电流 i=i1-2=ls(e-1)-ls(e-1) Is(e-e )=2ls sinh( a) D 管对的电导 8==als cosh( av) 加入本振v= v cos O,t 电流傅里叶级数 ()=2/s[21(a)cost+2/3(1)cos30t+…] g(1)=2a.[0(a1)+2l2(av1)cos202t+2/4(1)cos4o2t+… n(a2)=「 eali cosoL cos(no,t)d 2

9 §2.5 谐波混频器 (书§2.8.2) ( ) 2 sinh( ) ( 1) ( 1) 1 2 I e e I v i i i I e I e S v v S v S v S      = − = = − = − − − − − 2 I cosh( v) dv di g = =  S  v V t L L = cos ( ) 2 [2 ( )cos 2 ( )cos3 ] 1 3 i t = I I V t + I V t + S  L L  L L ( ) 2 [ ( ) 2 ( )cos2 2 ( )cos4 ] 0 2 4 g t = I I V + I V t + I V t +  S  L  L L  L L  =        2 0 cos cos( ) ( ) 2 1 I ( V ) e n t d t L L V t n L L L v i 1 i 2 i 1 2 i = i − i A B D1 D2 • 并联倒置混频管总电流 • 管对的电导 • 加入本振 • 电流傅里叶级数

结果: 电流中,只有本振的奇次谐波,没有偶次谐波和直流分量; 混频电导中,只有本振的偶次谐波,没有奇次谐波:不可 能实现基波混频,可用ωL的二、四次谐波进行混频,故也 称谐波混频器; 电流和电导的各次谐波幅度都比单管时大一倍 电流、电导波形

10 结果： • 电流中，只有本振的奇次谐波，没有偶次谐波和直流分量； • 混频电导中，只有本振的偶次谐波，没有奇次谐波：不可 能实现基波混频，可用L的二、四次谐波进行混频，故也 称谐波混频器； • 电流和电导的各次谐波幅度都比单管时大一倍。 电流、电导波形 g t i v i t t