Блок формирования сигналов вспомогательного гетеродина
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
да. Единственный сигнал, который должен присутствовать на выходе смесителя - это сигнал промежуточной частоты. Величина развязки зависит от того, является ли смеситель небалансным, простым балансным или двойным балансным. Небалансные смесители вообще не имеют развязки между портами. Двойные балансные смесители обеспечивают наилучшую развязку между всеми тремя выводами, именно по этой причине их используют наиболее часто.
) Иногда фирмы-производители указывают такие параметры, как коэффициент подавления сигнала опорной частоты; уровень подавления мощности зеркальной полосы частот и уровень подавления гармоник опорного сигнала, определяющие уровни мощности нежелательных продуктов преобразования по сравнению с полезной мощностью.
) Согласование импедансов. Все три порта смесителя должны быть согласованы с соответствующим трактом. В активных смесителях в результате рассогласования обычно снижается коэффициент усиления. Пассивные смесители особенно чувствительны к рассогласованию по выходу промежуточной частоты, в результате чего получаются большие потери преобразования и больший уровень паразитных продуктов преобразования.
Чувствительность к вариациям параметров внешней среды и входных сигналов оценивается диапазоном рабочих температур в градусах Цельсия, в пределах которого СR-I изменяется не более, чем на 1 дБ.
Не менее важными параметрами являются простота разработки и реализации. Достаточно сложные системы трудно как разрабатывать, так и изготавливать. Применение меньшего числа компонентов снижает стоимость системы, увеличивает надёжность, облегчает техническое обслуживание и требует меньшего количества запасных частей. Зато очень сложный проект приводит к значительному удорожанию оборудования, поэтому разработчики должны стремиться к получению максимальных характеристик при минимуме используемых компонентов.
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 иiезли, 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.
.3.4 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 iет 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. 3.3Двухбалансный 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 вых