4.3. Расчет смесителя частоты. Частоты смеситель


смеситель частоты - это... Что такое смеситель частоты?

 смеситель частоты
  1. conversion transducer

 

смеситель частоты преобразователь частоты — [Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

Тематики

Синонимы

EN

Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

Смотреть что такое "смеситель частоты" в других словарях:

normative_ru_en.academic.ru

смеситель частоты - это... Что такое смеситель частоты?

 смеситель частоты

 

смеситель частоты преобразователь частоты — [Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

Тематики

Синонимы

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

Смотреть что такое "смеситель частоты" в других словарях:

technical_translator_dictionary.academic.ru

смеситель частоты - это... Что такое смеситель частоты?

 смеситель частоты n

microel. Frequenzmischer

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

Смотреть что такое "смеситель частоты" в других словарях:

universal_ru_de.academic.ru

30. Преобразование частоты. Требования к смесителям. Искажение сигналов.

Основой ПЧ является математическая основа – операция перемножения 2-х сигналов (гетеродина и сигнала). Покажем, что операция перемножения реализуется не только на специализированных устройствах но и на многих нелинейных элементах. Рассмотрим:

; считаем что Uвх=Uг+Uс.

Квадратурный член степенного ряда обеспечивает процедуру перемножения сигнала. Поэтому можно реализовать преобразование частоты путем подавания «+»Uг иUс на нелинейный элемент в котором достаточно сильно выражен квадратичный член степенного ряда. Наличие всех прочих членов степенного ряда является «вредным» и обуславливает образование комбинационных гармоник на вых. нелинейного элемента.fк=|mfгnfc|,mиn-целые.

Наличие комбинационных гармоник приводит к специфическим искажениям сигнала в смесителе. Если искаженный сигнал в смесителе продетектировать и прослушать, имеет место «свист» с переменной тональностью т.е. говорят об искажениях сигнала типа «свист».fпч=fc-fг. Предположим, что возникла комбинационная гармоникаfк=mfс-nfг = и пусть она попала в полосу пропускания =fпч. Т.е. в данном случае сигнал и гетеродин порождают две спектральных составляющих на вых. смесителя, которые попадают в полосу пропускания УПЧ.

Предположим, что из-за нестабильности fг она принялаfг’=fг+.

Имеет место сумма двух ВЧ компонентов с малой разницей частот (n-1). Возникают биения, а следовательно на вых. демодулятора появляется дополнительный тон с частотой Fтон=(n-1).

Для подавления данного вида помех надо использовать смесители с малым уровнем комбинационных гармоник. Если не удается обеспечить достаточно малого уровня комбинационных гармоник, то соответствующие настройки приемника помечаются как нерекомендуемые.

Рассмотрим общие требования предъявляемые к смесителям.

При реализации Смеситель стараются обеспечить большую развязку между входами, а также между вх. и выходом. Если развязка между входами не велика то мощные колебания гетеродина могут проникнуть на сигнальный вх. смесителя, и далее через преселектор поступить в антенну, приемник превращается в передатчик который создает помехи к близлежащим радиоэлектронным средствам.

Если мощные сигнальные колебания попадают на гетеродинный вход смесителя, то произойдет паразитная внешняя синхронизация колебаний гетеродина, что приведет к «подтягиванию» частоты гетеродина к частоте сигнала.

Прямое прохождение гетеродинного колебания на вых. смесителя обуславливает, перенос шума гетеродинного колебания на вых. смесителя, снижается с/ш.

Совокупное проникновение U1 и U2 на вых. обуславливает высокий уровень комбинационных гармоник.

31. Схемотехника смесителей. Гетеродины.

Наиболее простым является одно-диодный смеситель.

На нелинейный элемент – диод поступает сумма колебаний сигнала и гетеродина. Ток диода содержит множество комбинационных гармоник. Данная спектральная составляющая выделяющая на контуре смесителя, все остальные комбинационные гармоники этим контуром подавляются.

Достоинства:низкая стоимость и широкий частотный диапазон вх. колебаний.

Недостатки:развязка между входами низкая; развязка между входами и выходом обусловлена только фильтрующими свойствами контура.

Покажем каким образом шум гетеродина проникает на вых. смесителя.

Если рассматривать выделенные шумовые полосы в спектре гетеродина как совокупность 3-х отдельных узкополосных колебаний которые попадают на нелинейный элемент формируют свою группу комбинационных гармоник и среди этих гармоник, существуют гармоники с разностной частотой, равны по частоте настройки контура. Следовательно контур выделит данные шумовые гармоники, что приведет к снижению с/ш.

Балансный диодный смеситель.

Первый контур настроен на частоту сигнала, второй на частоту ПЧ. Проанализируем развязку между гетеродинным входом и входом и выходом смесителя. Если верхняя половина схемы по параметрам идентична нижней половине тоiг1=iг2. В этом случае ток с частотой гетеродина в первом и 2-м контуре отсутствуют, а следовательно не происходит проникновения колебаний гетеродина в сигнальную цепь и на вых. УПЧ. Т.к. шумовые составляющие спектра гетеродина в вых. контуре, также взаимно компенсируются, то не происходит перенос шума на ПЧ.

Если балансировка схемы нарушается и iг1iг2 то резко снижается степень развязки между гетеродинным входом и выходом смесителя.

Недостатки:данной схемы является малый уровень сигнала между сигнальным входом и вых. смесителя.

Двойные балансные (кольцевые) смесители.

Данную схему можно рассматривать как совокупность двух, ранее рассматриваемых, балансных схем. По сигнальным входам эти схемы включены параллельно, а по выходу встречно - параллельно, то на выходе сигнальные компоненты взаимно компенсируются.

Недостатки:малый коэффициент передачи, поэтому с целью повышения используют транзисторные и микросхемные смесители.

Транзисторные смесители.

Наиболее часто сигнальные колебания подают на базу, а гетеродинные на эмиттер. В этом случае возникает наибольшая развязка между входами. Так же как в случае с диодными можно использовать балансные схемы, однако лучше всего балансировку транзисторных смесителей осуществлять в микросхемном исполнении. Они менее широкополосны чем диодные.

Микросхемные смесители.

Вбазовой структуре является дифференциальный усилитель с управляемым источником тока. Базовую структуру комбинируют для обеспечения высокой степени развязки.

Т.к. величина U2меняет коэффициент усиления диодного усилителяVT1-VT2, то при достаточно малых значенияхU1осуществляется операция линейного перемножения сигналовU1иU2.

При полно симметрии диф. усилителя отсутствует напряжение с частотой f2(U2) – имеет место большая развязка между вх.U2и вых. усилителя. Развязка между вх.U1и вых. усилителя отсутствует. Для обеспечения развязки данного вида используют две структуры данного типа, при этом на входы управляемых источником тока подаются напряжения в противофазе и также в противофазе подаются на вх.U1, а вых. диффиренциальных усилителей включенных параллельно.

Микросхемные перемножители осуществляют высокую степень развязки, за счет хорошей балансировки, малый уровень комбинационных составляющих. Проигрывает диодным по частотному диапазону.

ГЕТЕРОДИНЫ.

Требования: высокая стабильность частоты, малый уровень побочных колебаний, малый уровень собственных шумов.

Проанализируем влияние побочных компонентов в спектре гетеродина на избирательность приемника по побочным каналам приема.

Если помеха отстоит от побочного компонента спектра гетеродина наfпч, то происходит перенос помехи в полосу пропускания УПЧ – возникает дополнительный канал приема. Если в первом приближении считать коэффициент передачи смесителя прямо пропорциональным уровню колебаний гетеродина для обеспечения избирательности приемника на А дБ необходимо обеспечить подавление побочных компонентов в спектре гетеродина на величину больше чем А дБ. Следует отметить, что синтезаторы частот имеющие на много большую стабильность частоты, чем автотрансформаторы, проигрывают им в отношении частоты спектра.

studfiles.net

4.3. Расчет смесителя частоты

Преобразователем частоты называется устройство, с помощью которого спектр модулированного сигнала поднесущей частоты переносится в область рабочих частот передатчика. Преобразователь состоит из нелинейного элемента, полосовых фильтров и, возможно, ферритовых вентилей и циркулятора. Весь преобразователь или только его часть, которая содержит нелинейный элемент, иногда называют смесителем.

Высокоэффективные СВЧ смесители передатчиков строят на варакторах большой и средней мощности. Преобразователь этого типа представляет собой разновидность параметрического преобразователя. Обычно применяют балансную схему на двух диодах. Возможны волноводная и полосковая реализации смесителя.

На практике в передатчиках СВЧ чаще всего применяются два варианта преобразователей частоты: проходного и отражающего типов.

Достоинствами смесителя проходного типа является высокий КПД и большая выходная мощность, которая при оптимальной настройке почти в 2 раза выше, чем у схемы отражающего типа. К недостаткам схемы относятся сложность настройки, более узкая в сравнении со смесителем отражающего типа полоса преобразуемых частот, заметная чувствительность выходных параметров (мощности, КПД, частотных характеристик) к изменениям геометрических размеров волноводов при колебаниях температуры и вибрации.

Рис. 7-Смеситель проходного типа

Энергетический расчет:

Выбираем параметрический режим работы, т. к. получаем более чистый спектр выходных колебаний.

Выбираем варактор по предельной частоте и емкости Сдо

fпр принимаем равным 100 ГГц согласно таблице

С0- суммарная емкость диода при обратном смещении Е0=6 В;

rs- сопротивление потерь диода;

Uдоп- допустимое обратное напряжения на переходе;

Рдоп- допустимая мощность, рассеиваемая на диоде.

Сдо=С0-Скор=2,2-0,25=1,95 пФ - емкость перехода при обратном смещении;

Сопротивление потерь Ом

Минимальная емкость перехода при Umax<Uдоп

пФ

(т. к. варактор кремниевый )

Предельная частота при максимальном смещении : ГГц

Параметр, характеризующий потери в диоде :

Расчет в параметрическом режиме (qпч=0,28…0,3). Принимаем qпч=0,3.

qгет=(0,5- qпч)/(1+y)=0,15

q+=y qгет=0,054

ȠcРвых/ Ргет=0,136

Выходная мощность :

=0,86 мВт

Если Рвых больше заданной, то уменьшаем Umax и повторяем расчет. Если Рвых недостаточна, то переходим к режиму диода с открывающимся переходом.

Определим мощность, рассеиваемую на варакторе :

Рвар= Рвых(1- Ƞc)/ Ƞc=5,5 мВт

Рвар> Рдоп => варактор и мощность подобраны оптимально

Ргет = Рвых/ Ƞc=0,86/0,47=1,83 мВт

Эквивалентные комплексные сопротивления, которые представляют собой емкость варактора для токов частот fвых,fгет,fПЧ.

Напряжение модулирующего сигнала на диоде

В

Нагрузка сопротивления

Обратное смещение на диодах :

В

K=1 для проходной схемы

5.Конструктивный расчет печатной платы автогенератора

Принципиальная схема автогенератора приведена на рис.5.1.

Рис. 5.1. Принципиальная схема автогенератора

Выбор материалов конструкции определяется, прежде всего, технико-экономическими требованиями.

Для производства узлов с печатным монтажом, широкое применение находят фольгированные диэлектрики: фольгированный гетинакс и фольгированный текстолит. В качестве материала для изготовления печатных плат применяем фольгированный стеклотекстолит СФН-1-70 который обладает высокой механической прочностью, химической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами и низким влагопоглощением.

studfiles.net

смеситель частот - это... Что такое смеситель частот?

 смеситель частот
  1. Frequenzmischer

 

смеситель частотЭлектрическая цепь, создающая спектр комбинационных частот при подаче на нее двух или более сигналов разной частоты[ГОСТ 24375-80]смеситель частот-[IEV number 151-13-69]

EN

(frequency) mixer non-linear device for producing oscillations or signals the frequencies of which are specified linear combinations of integral multiples of the frequencies of the spectral components of two input oscillations or signalsNOTE – Usually, the output frequencies are the sum or difference of input frequencies.Source: 713-07-23, 702-09-36 MOD[IEV number 151-13-69]

FR

mélangeur (de fréquences), m dispositif nonlinéaire destiné à fournir des oscillations ou des signaux dont les fréquences sont des combinaisons linéaires déterminées à coefficients entiers des fréquences des composantes spectrales de deux oscillations ou signaux d'entréeNOTE – En général, les fréquences de sortie sont la somme ou la différence des fréquences d'entrée.Source: 713-07-23, 702-09-36 MOD[IEV number 151-13-69]

Тематики

Синонимы

EN

DE

FR

Русско-немецкий словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

Смотреть что такое "смеситель частот" в других словарях:

normative_ru_de.academic.ru


Смотрите также