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微波混频器
  • 无线通信设备

微波混器,分为单平衡混频器和双平衡混频器等。波混频器是通信系统特别是无线通信收发机中的关键部件之一,也是其他微波测量系统中的关键部件之一。它影响并决定着系统的带宽和动态范围。

  • 中文名
    微波混频器
  • 外文名
    Microwave mixer
  • 简介
    无线通信收发机的关键部分
  • 应用
    微波测量

产品介绍

微波混频器是通信系统特别是无线通信收发机中的关键部件之一,也是其他微波测量系统中的关键部件之一。它影响并决定着系统的带宽和动态范围。对混频器的最基本的要求是低噪声、大动态范围和低变频损耗。这些都是混频器电路设计与研究的难点,其中低噪声是指要保证传输的信号要有良好的信噪比,使所需要的信号不会被电路产生的噪声淹没;较大的动态范围是为了使较宽功率范围内的信号对所需要信号的增益与频率产生影响较小;变频损耗是指要求输出的信号相对于输入信号的功率不能有大的功率损耗,这是一个优良的电路或者系统的基本要求。
混频器由三个部分组成;
(1)耦合本振信号与射频信号的输入电路;
(2)中频信号的 输出电路;
(3)非线性器件网络。[1]

基本原理

广泛应用于通信系统特别是无线移动通信系统的微波混频器一般具有三个端口,即微波混频器是三端口元器件,一般是两个输入端,一个输出端。一般情况下,在接收机中一个输入端口接收到微弱的空间信号,经低噪声放大器LNA模块放大。另一个输入端口接到本地振荡器提供的本振LO信号,输出端口输出的是所需要进行低频处理的中频频率。
通信系统的发射机中信号在混频器中的变换机理与接收机中的混频器是一样的。只是在发射机中,是把系统产生的频率较低的中频IF信号与本振LO信号通过混频器非线性器件的作用产生射频信号,然后再通过系统的天线发射到空间中去。中频IF和射频RF与接收机中的混频器输入输出端口恰好相反。这说明不是每种混频器的输入总为射频RF,输出总为中频IF,这两个哪个信号做输入哪个信号做输出只是个相对而言。在这里,微波混频器称为上变频器。[2]

分类

微波混频器有很多种分类方法,以下简单介绍下几种常见的分类方法。第一种分类是按混频器电路的拓扑结构可以分为平衡型微波混频器和非平衡型微波平衡器,典型的非平衡型混频器有单管混频器,而平衡型微波混频器又分为单平衡型、双平衡型以及双双平衡型。
微波混频器
1、单管混频器
混频器的输入端口输入的信号分别为射频信号fS和本振信号fL,输出端口输出的信号为可供端电路可以处理的中频信号fI。该微波混频器的微波/射频输入信号和本振信号是从其定向耦合模块的主端口和耦合端口输入,然后通过微波传输线的匹配作用下在定向耦合模块的另外一个端口加载到微波混频器的非线性混频器件上。由于定向耦合器的存在,使得射频微波输入信号与本振信号在一定程度上是相互隔离的,以防止两个信号相互串扰;同时在定向耦合器的作用下,这两个信号在定向耦合器四分之一工作波长耦合段的作用下在此后的微波电路中传输相应的能量。定向耦合器有耦合度、隔离度和方向性等重要技术指标。
单管混频器具有结构简单的优点,由于其隔离度、噪声系数等微波混频器的主要技术指标比其他形式微波混频模块的电路性能差,所以一般只是在某些混频模块的技术指标要求不高的情况下中才运用这种形式的电路。
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