混频器,什么是混频器

混频器,什么是混频器

混频器是典型的频谱搬移器件，它在微波通讯、雷达、遥感遥控、电子侦察与对抗、及微波测量仪器等领域应用广泛。一方面，将低频基带信号调制到微波频段，以便于信息、能量传输；另一方面，将含有基带信息的微波信号降到中、低频段，以便进行深度的信息、信号处理。

从电路形式看，混频器分为：单管混频器、单平衡混频器、双平衡混频器、及三平衡混频器等。其中平衡混频器由于在本振和射频之间有良好隔离，并能抑制本振的调幅噪声，对各种混频杂波也有所抑制，应用最为广泛。参数说明：

工作频率：混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。

噪声系数：混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso

Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。Pno主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。

Pso为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。

变频损耗：混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。

1 dB压缩点：在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。当中频输出偏离线性1 dB时的射频输入功率为混频器的1 dB压缩点。对于结构相同的混频器，1 dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6 dB。

动态范围：动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1 dB压缩点。

双音三阶交调：如果有两个频率相近的微波信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰，通常用三阶交调抑制比来描述，即有用信号功率与三阶交调信号功率比值，常表示为 dBc。因中频功率随输入功率成正比，当微波输入信号减小1 dB时，三阶交调信号抑制比增加2 dB。

隔离度：混频器隔离度是指各频率端口间的相互隔离，包括本振与射频，本振与中频，及射频与中频之间的隔离。隔离度定义为本振或射频信号泄漏到其它端口的功率与输入功率之比，单位dB。

本振功率：混频器的本振功率是指最佳工作状态时所需的本振功率。原则上本振功率愈大，动态范围增大，线性度改善（1 dB压缩点上升，三阶交调系数改善）。

端口驻波比：端口驻波直接影响混频器在系统中的使用，它是一个随功率、频率变化的参数。

中频剩余直流偏差电压：当混频器作鉴相器时，只有一个输入时，输出应为零。但由于混频管配对不理想或巴伦不平衡等原因，将在中频输出一个直流电压，即中频剩余直流偏差电压。这一剩余直流偏差电压将影响鉴相精度。

频率变换：这是混频器的一个众所周知的用途。