通信電子線路講義7-1

1、第7章 變頻電路7.1 概述概述7.2 三極管混頻器三極管混頻器7.4 二極管混頻器二極管混頻器7.5 模擬乘法器混頻器模擬乘法器混頻器7.6 干擾及失真干擾及失真教學基本要求教學基本要求 1. 掌握掌握變頻電路的功能及組成變頻電路的功能及組成2. 掌握掌握典型混頻器的電路組成、工作原理和典型混頻器的電路組成、工作原理和性能特點性能特點3. 了解了解變頻干擾的來源和抑制方法變頻干擾的來源和抑制方法1.1.變頻器的功能變頻器的功能 混頻器是頻譜的線性搬移電路，是一個三端口（六端）網絡。混頻器是頻譜的線性搬移電路，是一個三端口（六端）網絡。本地振蕩信號本地振蕩信號 )(LLfu一個中頻輸出信號：一

2、個中頻輸出信號：)(IIfu輸入信號與輸出信號的關系：輸入信號與輸出信號的關系： 輸入信號輸入信號uc與輸出信號與輸出信號ui的包絡形狀相同，頻譜結構相同，只是填的包絡形狀相同，頻譜結構相同，只是填充頻譜不同，即其中心頻率不同：充頻譜不同，即其中心頻率不同： cLIfff 其中：其中：輸出高中頻輸出低中頻cLcLIfffff7.1 概述概述 uc (fc)uL (fL)uI (fI)混頻器混頻器tuc (t)tuI (t)tuL (t)有兩個輸入信號：有兩個輸入信號： 高頻調制波高頻調制波 )(ccfufcfc+Ffc-Ffuc的頻譜的頻譜fcfLfuL的頻譜的頻譜fIfI+FfI-FfuI的

3、頻譜的頻譜tuc (t)tuc (t)tuL (t)tuL (t)tuI (t)tuI (t)混頻器是頻譜的線性搬移電路，完成頻譜線性搬移功能的關鍵是獲得混頻器是頻譜的線性搬移電路，完成頻譜線性搬移功能的關鍵是獲得兩個輸入信號的乘積項，具有這個乘積項，就可以實現(xiàn)所需的頻譜線兩個輸入信號的乘積項，具有這個乘積項，就可以實現(xiàn)所需的頻譜線性搬移功能。性搬移功能。 2max I I= = L L- - c c乘法器乘法器帶通濾帶通濾波器波器輸入已調波：輸入已調波： ttUuccc coscos tUuLLLcos兩信號的乘積項：兩信號的乘積項： tttUUtttUUucLcLLcLcLcI)cos()

4、cos(cos21coscoscos 2. 混頻器的基本工作原理：混頻器的基本工作原理：LuLL- cL+ cuI 本振信號本振信號: :ucc如果帶通濾波器的中心頻率為如果帶通濾波器的中心頻率為 cLI ,帶寬帶寬 max2 B則經帶通濾波器的輸出為：則經帶通濾波器的輸出為： ttUttUUttUUuIILccLLcI coscoscoscos21)cos(cos21I uIucuL可見：輸出中頻信號可見：輸出中頻信號uI的的包絡形狀包絡形狀沒有變化，只是沒有變化，只是填充頻率填充頻率由由c變變化成化成 L - c = IuLuc非線性非線性元件元件帶通濾帶通濾波器波器(1) 調幅調幅(DS

5、B為例為例) u乘法器乘法器帶通濾波器帶通濾波器uDSBuo2max o（2）檢波）檢波 uDSB乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器uou max（3）混頻）混頻 uDSB= uc乘法器乘法器uL帶通濾波器帶通濾波器uII=L-c L c3. 振幅調制、檢波與混頻器的相互關系振幅調制、檢波與混頻器的相互關系 I=L-C2 max因為因為混頻器常作為超外差接收系統(tǒng)的前級，對接收機整機的噪聲系混頻器常作為超外差接收系統(tǒng)的前級，對接收機整機的噪聲系數(shù)影響大。數(shù)影響大。 所以希望混頻級的所以希望混頻級的 越小越好。越小越好。 nF(1) 變頻增益：變頻增益： 變頻電壓增益變頻電壓增益: sIuUUA輸輸

6、入入高高頻頻電電壓壓振振幅幅輸輸出出中中頻頻電電壓壓振振幅幅變頻功率增益變頻功率增益 :cIPPGP (2) 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù): 噪噪聲聲功功率率比比輸輸出出端端中中頻頻信信號號噪噪聲聲功功率率比比輸輸入入端端高高頻頻信信號號/0nInicnPPPPF4. 混頻器主要性能指標混頻器主要性能指標 (3) 失真與干擾失真與干擾變頻器的失真主要有變頻器的失真主要有 :頻率失真頻率失真 非線性失真非線性失真(4) 選擇性選擇性 在混頻器中，由于各種原因總會混入很多與中頻頻率接近的干擾在混頻器中，由于各種原因總會混入很多與中頻頻率接近的干擾信號，為了抑制不需要的干擾，要求信號，為了抑制不需要的干擾，要求

7、中頻輸出回路中頻輸出回路具有良好的選具有良好的選擇性，擇性，矩形系數(shù)趨近于矩形系數(shù)趨近于1。 1. 工作原理工作原理混頻器原理性電路混頻器原理性電路Vbb 為直流偏置電壓，為直流偏置電壓，Us 為輸入信號，為輸入信號，uL 為本振信號。為本振信號。集電極回路調諧于中頻集電極回路調諧于中頻 I 。7.2 晶體三極管混頻器晶體三極管混頻器 一個大信號和一個小信號同時作用一個大信號和一個小信號同時作用于非線性元件于非線性元件晶體三極管在晶體三極管在 Vbb，uL和和us的作用的作用下工作于非線性狀態(tài)。下工作于非線性狀態(tài)。由于由于 us很小，可以認為晶體管的很小，可以認為晶體管的工作點工作點在在Vbb

8、+uL的作用下發(fā)生變化的作用下發(fā)生變化。在每一個工作點，對在每一個工作點，對us來說都是工來說都是工作于線性狀態(tài)，只不過不同的工作作于線性狀態(tài)，只不過不同的工作點其線性參量不同。點其線性參量不同。這種隨時間變這種隨時間變化的參量稱為時變參量?；膮⒘糠Q為時變參量。電路的輸入條件是：電路的輸入條件是：us = Usm cosst 為為小小信號信號uL = ULm cosLt 為為大大信號信號ULm UsmSo：三級管的集電極電流：三級管的集電極電流 ic 是在是在Vbb，uL和和us的共同作用下產生的。的共同作用下產生的。2. 晶體三極管混頻器的時變參量分析晶體三極管混頻器的時變參量分析（1）混

9、頻器的時變參量表示式）混頻器的時變參量表示式因為：因為：coscosbebbLmLsmsuVUtUt()cbeceif uu、因為因為us的值很小，在的值很小，在us的變化范圍內正向傳輸特性是線性的。所以，可以的變化范圍內正向傳輸特性是線性的。所以，可以將函數(shù)將函數(shù) ic=f (ube) 在在時變偏壓時變偏壓 Vbb + uL(t)上展開成泰勒級數(shù)上展開成泰勒級數(shù)，則，則 21( )( )( )( )( )2cbbLbbLsbbLsif VutfVutu tfVutu t對于小信號對于小信號us，其高階導數(shù)很小，可近似為：，其高階導數(shù)很小，可近似為： ( )( )( )cbbLbbLsif V

10、utfVutu t式中：式中： f Vbb +uL(t)為為 ube = Vbb +uL(t)時集電極電流；時集電極電流；( )bebbLuVut( )bbLbeicfVutgu()cbeif u因為因為uce對對ic的影響遠小于的影響遠小于 ube對對ic的影響，于是：的影響，于是：正向傳輸特性正向傳輸特性為為 ube = Vbb +uL(t)時晶體三極管的跨導。時晶體三極管的跨導。 （2）輸入）輸入us后產生的混頻電流后產生的混頻電流 在輸入信號在輸入信號 us(t)=Usmcosst 作用下，集電極電流為：作用下，集電極電流為：01201210120122( )( )( )(coscos

11、2) (coscos2)coscoscos2coscos()2cos()cos(2)cos(2222cbbLbbLscc mLc mLLLsmscc mLc mLsmsLsLsLsLsif Vu tf Vu t u tIItItggtgtUtgIItItUgttgggtt)t由于本振電壓為大信號，工作于非線性狀態(tài)，由于本振電壓為大信號，工作于非線性狀態(tài)， f Vbb +uL(t)和和g均隨均隨 uL(t)變化呈非線性，則：變化呈非線性，則：012( )coscos2bbIcc mLc mLf Vu tIItIt012( )( )coscos2bbLLLfVutg tggtgt式中，式中，Ic0

12、、Ic1m、Ic2m、g0、g1、g2分別為分別為ube =Vbb +uL(t)時時集電極電流中的集電極電流中的直流、基波、二次諧波分量的幅值直流、基波、二次諧波分量的幅值及及跨導的平均分量、基波和二次諧跨導的平均分量、基波和二次諧波分量的幅值。波分量的幅值。（4）混頻器的）混頻器的變頻跨導變頻跨導gc 變頻跨導是輸出中頻電流振幅變頻跨導是輸出中頻電流振幅IIm與輸入高頻信號振幅與輸入高頻信號振幅 Usm之比，即：之比，即： Im112smIcUgg在數(shù)值上在數(shù)值上變頻跨導是時變跨導變頻跨導是時變跨導g(t)的基波分量的一半的基波分量的一半，可以通過，可以通過 g(t)的基波的基波分量分量g1

13、來求變頻跨導：來求變頻跨導：11( )cosdLLgg ttt111( )cosd22cLLggg ttt（3）通過帶通濾波器取出中頻）通過帶通濾波器取出中頻 若中頻頻率取差頻若中頻頻率取差頻I=L-S，則混頻后通過帶通濾波器輸出中頻電流為：，則混頻后通過帶通濾波器輸出中頻電流為： 1cos()2IsmLsgiUt其振幅為其振幅為I1m=g1Usm /2 。表明中頻電流振幅與高頻輸入信號振幅。表明中頻電流振幅與高頻輸入信號振幅Usm成正比。成正比。 若輸入信號為調幅波，若輸入信號為調幅波，Usm(1+macost)cosst，則輸出中頻電流為：，則輸出中頻電流為： 11(1cos)cos2Is

14、maIigUmtt混頻器等效電路混頻器等效電路3. 晶體三極管混頻器的等效電路晶體三極管混頻器的等效電路 由于本振電壓為大信號，對于輸由于本振電壓為大信號，對于輸入信號入信號us為小信號來說可以等效為時為小信號來說可以等效為時變參量的線性電路。變參量的線性電路。 輸入回路調諧于輸入回路調諧于s，輸出回路調諧，輸出回路調諧于于I，等效電路各參量可根據定義和，等效電路各參量可根據定義和混合混合等效電路求出。等效電路求出。變頻電壓增益變頻電壓增益Im0cucsmcLgUAUgg變頻功率增益變頻功率增益 20cILpcScLicgPgAPggg當當gL=goc時，輸出回路匹配，變頻功率增益最大。時，輸

15、出回路匹配，變頻功率增益最大。 2max04cpciccgAg g4. 具體電路和工作狀態(tài)的選擇具體電路和工作狀態(tài)的選擇 根據根據輸入信號輸入信號us可構成可構成共射和共基兩組態(tài)共射和共基兩組態(tài)。而對。而對本振電壓本振電壓的注入可分從的注入可分從基極基極注入和發(fā)射極注入兩種組態(tài)注入和發(fā)射極注入兩種組態(tài)，因此有四種組態(tài)。，因此有四種組態(tài)。混頻器的四種組態(tài)混頻器的四種組態(tài) (a) us為共射組態(tài)，輸入電阻高，為共射組態(tài)，輸入電阻高，變頻增益大。變頻增益大。uL是基極注入，輸是基極注入，輸入電阻大，易于起振。但兩者相入電阻大，易于起振。但兩者相互影響大，可能產生頻率牽引?；ビ绊懘?，可能產生頻率牽引。

16、（b）對）對uL相當于共基，起振不相當于共基，起振不易，但兩者相互影響小。易，但兩者相互影響小。 （c）、（）、（d）us為共基組態(tài)輸入為共基組態(tài)輸入阻抗小，變頻增益??；但高頻特阻抗小，變頻增益?。坏哳l特性好，上限頻率高。性好，上限頻率高。（1）晶體三極管混頻器的四種組態(tài)）晶體三極管混頻器的四種組態(tài)us為共射組態(tài)為共射組態(tài)(uL基極注入基極注入)u us s為共射組態(tài)為共射組態(tài)( (u uL L射極注入射極注入) )us為共基組態(tài)為共基組態(tài)(uL射極注入射極注入)us為共基組態(tài)為共基組態(tài)(uL基極注入基極注入)（2）具體電路）具體電路 收音機變頻電路收音機變頻電路下圖是收音機中常用的變頻電路

17、。下圖是收音機中常用的變頻電路。晶體管除了完成混頻任務外，還兼作本機振蕩器的振蕩管，為互感耦合的自晶體管除了完成混頻任務外，還兼作本機振蕩器的振蕩管，為互感耦合的自激振蕩器。激振蕩器。本振電壓由電容耦合到晶體管的發(fā)射極本振電壓由電容耦合到晶體管的發(fā)射極。 （3）工作狀態(tài)的選擇）工作狀態(tài)的選擇晶體三極管混頻器的參數(shù)隨著管子的工作狀態(tài)變化而變化。工作狀態(tài)是由晶體三極管混頻器的參數(shù)隨著管子的工作狀態(tài)變化而變化。工作狀態(tài)是由直直流偏壓和本振電壓的幅值流偏壓和本振電壓的幅值來決定。來決定。選擇晶體三極管混頻器的選擇晶體三極管混頻器的原則原則：變頻功率增益大和噪聲系數(shù)小。：變頻功率增益大和噪聲系數(shù)小。變頻

18、功率增益變頻功率增益 Apc和噪聲系數(shù)和噪聲系數(shù) NF與與ULm和和IeQ的關系的實驗結果如圖所示。的關系的實驗結果如圖所示。ULm在在100mV左右，左右，IeQ在在0.30.7mA為宜。為宜。 eQIApc和和NF與與ULm、IeQ的關系的關系 ic=a0+a2u2+a3u3例：已知混頻晶體三極管的正向傳輸特性為：例：已知混頻晶體三極管的正向傳輸特性為：式中：式中：u=Usmcosst + ULmcosLt，ULmUsm ，混頻器，混頻器的中頻的中頻I=L-s，試求混頻器的變頻跨導，試求混頻器的變頻跨導gc。Luucduditg)(解：解：tUatUaUatUatUauauatgLLmLL

19、mLmLLmLLmLL2cos23cos223cos3cos232)(232232232232則：則：式中：式中：LmUag212LmcUagg2121So：1. 二極管混頻器的優(yōu)點二極管混頻器的優(yōu)點 電路結構簡單、噪聲低、動態(tài)范圍大、組合頻率分量少。如果采用肖電路結構簡單、噪聲低、動態(tài)范圍大、組合頻率分量少。如果采用肖特基表面勢壘二極管，工作頻率可高達微波頻段，因而應用廣泛。特基表面勢壘二極管，工作頻率可高達微波頻段，因而應用廣泛。 2. 二極管平衡混頻器二極管平衡混頻器 7.4 二極管混頻電路二極管混頻電路平衡型混頻器平衡型混頻器環(huán)形混頻器環(huán)形混頻器電路條件電路條件 (1) 本振電壓本振電

20、壓uL足夠大，晶足夠大，晶體二極管工作在受體二極管工作在受uL控制控制的開關狀態(tài)。的開關狀態(tài)。(2) 輸入回路的次級調諧于輸入回路的次級調諧于s；輸出回路的初級調諧；輸出回路的初級調諧于于I。相當于兩個帶通濾。相當于兩個帶通濾波器。波器。平衡混頻器原理電路平衡混頻器原理電路 II原理分析原理分析1開關工作狀態(tài)下，流過二極管開關工作狀態(tài)下，流過二極管D1、D2的電流的電流 12;22sIsIdLLdLLuuuuig ktuig ktu2在無帶通濾波的條件下，流過輸出回路的電流為在無帶通濾波的條件下，流過輸出回路的電流為 12()()dLsIiiig kt uu設設 ，則，則 Imcos,coss

21、smsIIuUt uUtImImImImIm1 22coscos3coscos2311111coscoscoscoscos22111cos3cos 32331cos 33dLLsmsIdsmsdIdsmLsdsmLsdLIdLIdsmLsdsmLsdLi gttUt UtgUtgUtgUtgUtgUtgUtgUtgUtgU Im1cos 33IdLItgUt 3當輸出回路調諧于當輸出回路調諧于 I=L-s時，則輸出中頻電流為時，則輸出中頻電流為Im11coscos2IdsmIdIig Utg Ut是是 us和和uL正向混頻產生的中頻電流正向混頻產生的中頻電流和和中頻輸出電壓反作用產生的中頻電流

22、之差。中頻輸出電壓反作用產生的中頻電流之差。 4當輸入回路調諧于當輸入回路調諧于s s時，流過輸入回路初級的電流是：時，流過輸入回路初級的電流是： ImIm1111coscoscoscos22sdsmsdLIdsmsdsig Utg Utg Utg Ut是由是由 us在輸入回路中產生輸入電流在輸入回路中產生輸入電流和和 us與與uL經反向混頻產生輸入電流之差。經反向混頻產生輸入電流之差。 等效電路等效電路二極管開關混頻器等效電路二極管開關混頻器等效電路 由由is和和iI的關系式得出，其中：的關系式得出，其中：21/,(1/2 1/)ddgggg由于混頻器等效電路是對稱的由于混頻器等效電路是對稱

23、的型雙口網絡，其特性電導型雙口網絡，其特性電導g0的定義是在輸出的定義是在輸出端接入端接入gL =g0時，從輸入端看輸入電導為時，從輸入端看輸入電導為g0 。同樣，當在輸入端接入。同樣，當在輸入端接入 gs =g0時，從輸出端向里看的輸出電導為時，從輸出端向里看的輸出電導為g0 。因而。因而 。 201122ggg g全匹配條件全匹配條件 gL =g0 且且 gs =g0，此時能獲得最大的功率傳輸。此時能獲得最大的功率傳輸。 全匹配條件全匹配條件F的變頻功率增益的變頻功率增益 2222120IILpcucSssucPU gAAPU ggAggg 混頻器工作于全匹配的條件混頻器工作于全匹配的條件

24、推導過程推導過程isiI3. 二極管環(huán)形混頻器二極管環(huán)形混頻器二極管環(huán)形混頻器二極管環(huán)形混頻器 本振電壓本振電壓uL足夠大，足夠大，使使 D1、D2、D3、D4處處于開關工作狀態(tài)。于開關工作狀態(tài)。本振電壓本振電壓正半周正半周，D1、D2導通，導通，D3、D4截止，截止，開關函數(shù)為開關函數(shù)為k(Lt) 。本振電壓本振電壓負半周負半周，D1、D2截止，截止，D3、D4導通，導通，開關函數(shù)為開關函數(shù)為 k(Lt-) 。 輸入回路的次級調諧于輸入回路的次級調諧于 s，輸出回路的初級調諧于，輸出回路的初級調諧于 I。相當于兩個帶通。相當于兩個帶通濾波器。濾波器。電路條件：電路條件： (1) 在本振信號正

25、半周，在本振信號正半周，D1和和D2組成平衡混頻器組成平衡混頻器 12()()dLsIiiig kt uu (2) 在本振信號負半周，在本振信號負半周，D3和和D4組成平衡混頻器組成平衡混頻器 34()()dLsIiiig ktuu 原理分析原理分析 (1) 在本振信號正半周，在本振信號正半周，D1和和D2組成平衡混頻器組成平衡混頻器 12()()dLsIiiig kt uu (2) 在本振信號負半周，在本振信號負半周，D3和和D4組成平衡混頻器組成平衡混頻器 34()()dLsIiiig ktuu (3) 無帶通濾波條件下，輸出電流無帶通濾波條件下，輸出電流 0Im()()()()()()(

26、)()44coscoscos3cos3dLsIdLsIdsLLdILLdsmsLLdIiiig kt uug ktuug uktktg uktktg Utttg Ut(4) 有帶通濾波器時，選出中頻電流有帶通濾波器時，選出中頻電流 Im2coscosIdsmIdIig Utg Ut(5) 無帶通濾波條件下，輸入電流無帶通濾波條件下，輸入電流 Im44coscoscoscos33sdLsIdLsIdsmsdILLiiig ktuug ktuug Utg Uttt(6) 有帶通濾波器時，選出輸入電流有帶通濾波器時，選出輸入電流Im2coscossdsmsdsig Utg Ut結論：結論：環(huán)形混頻器

27、與平衡環(huán)形混頻器與平衡混頻器相比，增加混頻器相比，增加了兩個二極管，其了兩個二極管，其輸出中頻電流和輸輸出中頻電流和輸入電流都增大二倍入電流都增大二倍。同時在輸出電流。同時在輸出電流中進一步抵消了中進一步抵消了s、 LI、3LI等分量。等分量。因而其應用較為廣因而其應用較為廣泛。泛。 6.8 kCEC=15V1413.3 k1294813313k10k27-EE=-15V+15V5610 11-15V10k10kRwxRwy2k2k8.2 k8.2 k BG314 (MC1595)LN1N2BG314構成的混頻電路構成的混頻電路 ，如果，如果本振電壓本振電壓uL、高頻信號電壓、高頻信號電壓uc

28、分別分別從從4、9腳輸入，腳輸入，BG314的輸出端的輸出端2、14腳間接腳間接LC諧振回路。諧振回路。設輸入已調高頻信號設輸入已調高頻信號: 7.5 模擬乘法器混頻電路模擬乘法器混頻電路 uLucuIuc= Uc(t)cosct 本振電壓：本振電壓：uL=ULcosLt LC回路的諧振頻率回路的諧振頻率I= L-c，其帶寬其帶寬B2，回路諧振阻抗為，回路諧振阻抗為RP，變壓比為，變壓比為n=N2/N1，輸出中，輸出中頻信號電壓頻信號電壓uI為為: ttUttURRIUnRuIIIcyxoxLPIcos)(cos)(混頻增益混頻增益Au為為 :yxoxLPcIu)()(RRIUnRtUtUA

29、由于混頻器是依靠非線性元件來實現(xiàn)變頻，而通過非線性元件由于混頻器是依靠非線性元件來實現(xiàn)變頻，而通過非線性元件的信號將含有許多頻率成份的信號將含有許多頻率成份 cLqfpf , (p , q=0,1, 2,3,.)uc(f c)uL(f L)uI(f I)un(f n)非線形元件非線形元件中頻濾波器中頻濾波器uo( )cLqfpf 如果設輸入信號為如果設輸入信號為 )(ccfu,本振頻率信號為本振頻率信號為 )(LLfu則通過則通過 非線性元件的信號非線性元件的信號 cLoqfpfu ，其中，其中 2 , 1 , 0, qp而而這這 些組合頻率的信號中只要和中頻頻率些組合頻率的信號中只要和中頻頻

30、率 cLIfff 相同或接近，相同或接近， 都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經放大后解調輸出而引都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經放大后解調輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。 7.6 混頻器的干擾和失真混頻器的干擾和失真一般混頻器存在下列干擾：一般混頻器存在下列干擾： (1)干擾哨聲：接收的射頻信號干擾哨聲：接收的射頻信號 )(ccfu與本振信號與本振信號 )(LLfu的自身組合干擾，即的自身組合干擾，即 BfqfpfcL21I B)(nnfu(2)副波道干擾：外來干擾信號副波道干擾：外來干擾信號

31、 與本振信號與本振信號 )(LLfu的組合頻率產生的干擾的組合頻率產生的干擾 BfqfpfnL21I )(ccfu(3)交叉調制干擾：有用信號交叉調制干擾：有用信號 與干擾信號與干擾信號 )(nnfu混頻產生的干擾?；祛l產生的干擾。 (4)互調干擾：指兩個或多個信號同時作用在混頻器互調干擾：指兩個或多個信號同時作用在混頻器輸入端，經混頻產生的組合分量而形成的干擾。輸入端，經混頻產生的組合分量而形成的干擾。 (5)阻塞干擾阻塞干擾(6)倒易混頻倒易混頻 fI1. 信號與本振信號的自身組合干擾（干擾哨聲）信號與本振信號的自身組合干擾（干擾哨聲）如果中頻如果中頻 cLIfff ，則除，則除 cLff

32、 的中頻被選出外，還的中頻被選出外，還有可能選出其它的組合頻率：即有可能選出其它的組合頻率：即 IcLILcIcLfqfpffpfqffqfpf IcIcIILcfqpfqpfqffqpfqfqpf11)(1 所以有所以有 Icfpqpf1pqpffIc 1其中其中 Icff稱為稱為變頻比變頻比。 顯然顯然當變頻比一定時，并能找到對應的整數(shù)當變頻比一定時，并能找到對應的整數(shù)p, q時，就會形成自身組合干擾。時，就會形成自身組合干擾。 例：調幅廣播接收機的中頻例：調幅廣播接收機的中頻 fI=465KHz，某電臺發(fā)射頻率，某電臺發(fā)射頻率 fc=931KHz，當接收，當接收該電臺廣播時接收機的本振頻

33、率該電臺廣播時接收機的本振頻率 ，由于變頻比由于變頻比 fc/fI=931/4652，可推算出：，可推算出：KHzffLc466139693122 設輸入高頻信號的載頻為設輸入高頻信號的載頻為 )(ccfu，本振信號，本振信號 )(LLfu，則，則 經過混頻器后產生的頻率為經過混頻器后產生的頻率為 ，其中，其中 p,q=0,1,2,cLqfpf 由于組合頻率與中頻差由于組合頻率與中頻差 1KHz，經檢波后可產生，經檢波后可產生1KHz的哨聲的哨聲. （三階干擾）（三階干擾）.另外，當另外，當 p=3, q=5時，可得：時，可得： KHzffLc46735 ,也可以通過中頻也可以通過中頻通道而形

34、成干擾。（通道而形成干擾。（8階干擾）階干擾）。 注意點注意點:(1)自身組合干擾與外來干擾無關，不能靠提高前級電路的選擇性來抑制。自身組合干擾與外來干擾無關，不能靠提高前級電路的選擇性來抑制。 (2)減少這種干擾的方法：減少這種干擾的方法： 正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾 正確選擇混頻器的工作點，減少組合頻率分量正確選擇混頻器的工作點，減少組合頻率分量 采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率，采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率， 如平衡電路，環(huán)形電路，乘法器。如平衡電路，環(huán)形電路，乘法器。 當當p=1，q=2,fL=fI+ fc=13

35、96KHz。設串臺干擾信號為設串臺干擾信號為 )(nnfu，它與本振信號的組合頻率為：，它與本振信號的組合頻率為： nLqfpf 其中其中 p, q=0,1,2,3. 。如果選頻器所選擇的正常中頻信號為。如果選頻器所選擇的正常中頻信號為:2. 外干擾信號與本振的組合頻率干擾（外干擾信號與本振的組合頻率干擾（副波道干擾副波道干擾）cLIfff 則可能形成的副波道干擾為：則可能形成的副波道干擾為： ILnInLfpfqffqfpf IcILnfppfqfpfqf)1(11 可見，可見，凡是能滿足上式的串臺信號都可能形成干擾，在這類干擾中主要有：凡是能滿足上式的串臺信號都可能形成干擾，在這類干擾中主

36、要有：中頻干擾，鏡頻干擾，及其它副波道干擾中頻干擾，鏡頻干擾，及其它副波道干擾。 (1) 中頻干擾中頻干擾當當 p=0 , q=1時，時， Inff 即即表明當一種接近中頻的干擾信號一旦進入混頻器，可以直接通過混頻器進表明當一種接近中頻的干擾信號一旦進入混頻器，可以直接通過混頻器進入中放電路，并被放大、解調后在輸出端形成干擾。入中放電路，并被放大、解調后在輸出端形成干擾。抑制中頻干擾的方法：抑制中頻干擾的方法： 提高混頻器前級的選擇性提高混頻器前級的選擇性在混頻器前級增加中頻吸收電路在混頻器前級增加中頻吸收電路 合理選擇中頻數(shù)值，合理選擇中頻數(shù)值，中頻選在工作波段之外中頻選在工作波段之外當當

37、p=1 , q=1時，則有：時，則有： )( )( cLILncLILnffffffffff或或f c f L f nf I雖然這種干雖然這種干擾信號頻率擾信號頻率 nf與輸入信號頻率與輸入信號頻率 cf以本振頻率以本振頻率 Lf為對稱軸形成鏡像對稱的關系。為對稱軸形成鏡像對稱的關系。(2) 鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾f I抑制鏡像干擾的方法：抑制鏡像干擾的方法： 提高混頻前級的選擇性提高混頻前級的選擇性 提高中頻頻率，使鏡像干擾頻率提高中頻頻率，使鏡像干擾頻率 nf遠離遠離 sf例：中央臺第一套節(jié)目的載波為例：中央臺第一套節(jié)目的載波為 KHzfc639, 那么收音機在接收此那么收音機在接收此節(jié)

38、目時的本振頻率節(jié)目時的本振頻率 KHzKHzfffcL1104465639I,如果有一外來如果有一外來 電臺的頻率電臺的頻率 KHzKHzfffL,在混頻級之前沒有被在混頻級之前沒有被 抑制，則這個電臺進入混頻器后，混頻可得抑制，則這個電臺進入混頻器后，混頻可得 KHzffLn465的中頻將被選出進入后級輸出而形成鏡像干擾，產生串臺及嘯叫。的中頻將被選出進入后級輸出而形成鏡像干擾，產生串臺及嘯叫。 當當 1 p, 1q 時形，成組合頻率干擾，其中最主要的一類干擾為：時形，成組合頻率干擾，其中最主要的一類干擾為： f c f n1 f L f n2 212321221)

39、2(21nIcnIcIIcILnffffffffffff可可見見 1nf與與 2nf對稱分布在本振頻率對稱分布在本振頻率 Lf的兩邊，其中的兩邊，其中 1nf離離 cf最近最近,經混頻器前的濾波后進入混頻器的可能性最大。經混頻器前的濾波后進入混頻器的可能性最大。 (3) 組合頻率干擾組合頻率干擾2 qp的情況，則有：的情況，則有： 抑制這類干擾的方法：抑制這類干擾的方法： 提高混頻器前級的選擇性提高混頻器前級的選擇性提高中頻提高中頻 選擇合適的混頻電路，合理選擇混頻器的工作點選擇合適的混頻電路，合理選擇混頻器的工作點 f I交叉調制干擾的形成與本振無關交叉調制干擾的形成與本振無關。它是有用信號

40、與干擾信號一起作用于混頻器。它是有用信號與干擾信號一起作用于混頻器時，由于混頻器的非線性作用，將時，由于混頻器的非線性作用，將干擾的調制信號調制到了中頻載波上，干擾的調制信號調制到了中頻載波上，即將即將干擾的調制信號轉移到有用信號的載波上而形成的一種干擾。干擾的調制信號轉移到有用信號的載波上而形成的一種干擾。 例：由非線性元件：例：由非線性元件： 2210)(uauaaufi其中四階項為其中四階項為 44ua，若設，若設 Lncuuuu 而而 tUuttmUuttUuLLLnnnnnccc coscos)cos1(cos)(則則 4444)(Lncuuuaua 展開后其中可分解出展開后其中可分

41、解出 )(624Lcnuuua項項 3. 交叉調制干擾（交調干擾）交叉調制干擾（交調干擾）將信號代入此項，并經中頻濾波后可得：將信號代入此項，并經中頻濾波后可得： ttmUtUUUtmaInILcnnn cos)cos1(cos)cos21(2324 其中其中 nLcnmmUUUaU22324可以看出可以看出干擾信號中的調制信號轉移到中頻載干擾信號中的調制信號轉移到中頻載波上，與有用信號一同輸出而形成干擾。波上，與有用信號一同輸出而形成干擾。 交調干擾的特點：交調干擾的特點： (2) 與干擾的載頻無關，任何頻率的強干擾都可能形成交調干擾，所與干擾的載頻無關，任何頻率的強干擾都可能形成交調干擾，所以交調干擾是危害較大的一種干擾。以交調干擾是危害較大的一種干擾。只有當只有當 fn 和和 fc 相差很大，受前級電路的抑制很徹底時，形成的干擾相差很大，受前級電路的抑制很徹底時，形成的干擾較小。較小。(1)