《通信电子线路》第六章

1、第六章第六章 混频器原理及电路混频器原理及电路 6.1 混频概述混频概述1.混频器的功能：混频器的功能：混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络有两个输入信号：有两个输入信号： 高频调制波高频调制波 )(ssfu本地振荡信号本地振荡信号 )(LLfu一个中频输出信号：一个中频输出信号：)(IIfu两个输入信号与输出信号之间的关系：两个输入信号与输出信号之间的关系： 的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率：的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率： su输输入入信信号号Iu与与输输出出信

2、信号号sLIfff 其中其中 输输出出高高中中频频输输出出低低中中频频sLsLIfffffuL (f L)混频 器us (f s)uI (f I)演示演示(1) 调幅调幅(DSB为例为例) u乘法器带通滤波器u DSBu o2maxo（2）检波）检波 u DSB乘法器低通滤波器u rumax（3）混频）混频 u DSB= u s乘法器u L带通滤波器u II I=L L-S SLs调幅，检波与混频之间的频谱变换关系调幅，检波与混频之间的频谱变换关系：I I=L L-S S2max 混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键是获得混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键

3、是获得两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性搬移功能。搬移功能。 2max I I=L L-S S乘法器乘法器 带通滤带通滤 波器波器右图为混频器的一般结构框图。右图为混频器的一般结构框图。 如果设输入信号：如果设输入信号：已调波信号已调波信号 ttUusss coscos tUuLLL cos那么两信号的乘积项为：那么两信号的乘积项为： tttUUtttUUusLsLLsLsLsI)cos()cos(cos21coscoscos u Lu s 非线形非线形 元件元件 带通滤带通滤 波器波器 2. 混频器的基

4、本工作原理：混频器的基本工作原理：Lu LL-SL+SuI 本振信号本振信号uSS如果带通滤波器的中心频率为如果带通滤波器的中心频率为 sLI ,带宽带宽 max2 B则经带通滤波器的输出为：则经带通滤波器的输出为： ttUttUUttUUuIIILssLLsI coscoscoscos21)cos(cos21 可见输出中频信号的可见输出中频信号的 Iu包络形状没有变化，只是填充频率包络形状没有变化，只是填充频率由由 s 变化成变化成 IsL uI因为因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪声系数影响大。声系数影响大。 所以希望混

5、频级的所以希望混频级的 越小越好。越小越好。 FN(1)变频增益：变频增益： 变频电压增益变频电压增益: sIvUUAc 输输入入高高频频电电压压振振幅幅输输出出中中频频电电压压振振幅幅变频功率增益变频功率增益 :SIPPPGC (2)噪声系数噪声系数: 功功率率比比输输出出端端中中频频信信号号的的噪噪声声功功率率比比输输入入端端高高频频信信号号的的噪噪声声 00nsnisiFPPPPN3. 混频器的主要性能指标混频器的主要性能指标(3) 失真与干扰失真与干扰变频器的失真主要有变频器的失真主要有 :频率失真频率失真 非线性失真非线性失真(4)选择性选择性 在混频器中，由于各种原因总会混入很多与

6、中频频率接近的干扰信号在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干扰信号, 为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋近于近于1。icic式式中中：femyg 为为定定常常的的跨跨导导，此此时时晶晶体体管管作作为为线线性性元元件件应应用用，无无变变频频作作用用。同同时时作作用用于于晶晶体体管管的的输输入入端端tUUuLLmBBB cos tUusbembe cos uBuBEic6.2 混频电路混频电路)(BEcufi .)(21)()(2 sBsBBcuufuufufiuBuBEicscoCu

7、tgtii)()( .2coscos)(21 tItIItiLcmLcmcoco .2coscos)(21 tgtggtgLLo tVtgtggtItIItissLLoLcmLcmcoC cos.)2coscos(.)2coscos()(2121 s L sL sL sL 2sL 2L 22.晶体三极管混频电路晶体三极管混频电路如右图所示，为晶体管混频器。如右图所示，为晶体管混频器。 由于由于时变偏置电压时变偏置电压 )()(tuUtuLBBB 如果如果 SLUU 则集电极电流为则集电极电流为 )()()(0tutgtiiscC uB（t）ic其中其中 )(tg为时变跨导，受为时变跨导，受 t

8、UtuLLL cos)( 的控制的控制,而输入信号为而输入信号为: ttUuSSS coscos 利用付里叶级数可将展开成利用付里叶级数可将展开成 :.3cos2coscos)(3210 tgtgtggtgLLL ttUtgtggtiiSSLLcC coscos.2coscos)(2100 如果输出回路的谐振频率为如果输出回路的谐振频率为 )(SLI ，而，而 max2 B，则，则选出的中频电流选出的中频电流 CIi为：为： ttIttUgttUgttUgiICIISCISSLSCI coscoscoscoscoscos21)cos(cos2111 其中其中 21ggc 称为变频跨导称为变频跨

9、导 输输入入高高频频电电压压振振幅幅输输出出中中频频电电流流振振幅幅 SCIcUIg在数值上等于时变跨导在数值上等于时变跨导 的一半的一半 .1g 仿照集电极回路的分析方法，三极管混频器仿照集电极回路的分析方法，三极管混频器的输入回路基极电流的输入回路基极电流iB与输入电压与输入电压us的关系也可近的关系也可近似写成似写成0( )BBisiig t u 其中，iB0为静态时变输入电流；gi(t)是时变输入电导，把它用傅氏级数展开01121( )coscos2iiiig tggtgt 由于混频器输入回路调谐于fs，因此分析混频器时仅考虑基极电流iB中的信号频率电流 000cossisismssm

10、ismig ug UtIg Uuss准 线 性放 大 器iuiIsmgsgioUsmIsgcUsmgocgLIiUim三极管混频器的电压增益为三极管混频器的电压增益为20ccVcocLLcPcLiggKggggKgg功率增益功率增益 混频跨导越大混频跨导越大,KVc、KPc越高。越高。gc大小与晶体管参数、大小与晶体管参数、本振电压幅度和静态偏置电压有关。本振电压幅度和静态偏置电压有关。 g(t)、gc与U1m的关系0tuBEuBEiCg(t)0tgcu11u12u13u1400U1m 由图可见：由图可见：gc与与U1m和和EB的关系是非的关系是非线性关系，线性关系，U1m和和EB过过大或过小

11、，大或过小，gc都较小，都较小，只有在一段只有在一段范围内范围内gc较较大。大。 g(t)、gc与EB的关系 0t000g(t)iCuBEuBEEBEB1EB2EB2gct KPc、NF与U1m的关系 010100 200 300502051015202530NFKPcU1m / mVKPc , NF /dBEC = 6 VIEQ = 1 mA00.11230.30.251015202530NFKPcIEQ / mAKPc , NF /dBU1m = 100 mVEC = 6 V0.5KPc、NF与IEQ的关系 如图为混频功率增益如图为混频功率增益KPc和噪声系数和噪声系数NF与与Ulm、与静

12、态直流工作、与静态直流工作点电流点电流IEQ的关系曲线，一般锗管的关系曲线，一般锗管U1m选在选在50200mV范围内，范围内，硅管可取大些。偏置电压硅管可取大些。偏置电压EB一般选择在一般选择在IEQ等于等于0.31mA的范的范围内工作比较合适。围内工作比较合适。晶体管混频器实际电路晶体管混频器实际电路 基本组态：基本组态：us (t)为信号电压，为信号电压， uL (t)为本地振荡电压为本地振荡电压电路电路 共发射极混频电路共发射极混频电路共基混频电路共基混频电路 us、uL分别加在不同的电极上，电路工作稳定（经常被采用）分别加在不同的电极上，电路工作稳定（经常被采用）l lus、uL均加

13、在同一电极上，对本振呈现较大阻抗，使本地振荡负载均加在同一电极上，对本振呈现较大阻抗，使本地振荡负载轻，易自激振荡，相互牵制大。轻，易自激振荡，相互牵制大。l l 上图为典型的收音机自激式变频电路上图为典型的收音机自激式变频电路,是一个是一个把本振器与混频器两部把本振器与混频器两部分合并在一起的变频电路分合并在一起的变频电路 . 在电路中由于输出端中频回路对本振信号来说阻抗很小，相当于短路，所在电路中由于输出端中频回路对本振信号来说阻抗很小，相当于短路，所以对本振信号来说：晶体管，以对本振信号来说：晶体管， 共同构成变压器互感耦合反馈振荡器。共同构成变压器互感耦合反馈振荡器。2rT晶体管混频器

14、的电路举例晶体管混频器的电路举例50F0.047F6.8 k2.7 k0.047F1.5 k4700 FV2300 pF7 / 2705 / 20f1L32.2 k0.01 F0.047 F2.7 kL2V1200 pF10 kfi465 kHz ui ECfs7 / 2705 / 20L1晶体管混频器优点：增益高，噪声低；晶体管混频器优点：增益高，噪声低； 缺点：动态范围小、非线性失真大缺点：动态范围小、非线性失真大3.二极管混频电路二极管混频电路在高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用在高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用 二极管平衡型混频器二极管平衡型混频器环形混频器环形混频器

15、优点：优点：噪声低，电路简单，组合分量少。噪声低，电路简单，组合分量少。例例. 二极管平衡混频器二极管平衡混频器 设输入信号设输入信号 ttUtuSSS cos)()( (注注 tUtmUtUSSS cos)cos1()(或或） 本振信号本振信号 :tUtuLLL cos)( 若若 SLUU 则输出电压则输出电压 :如果输出中频滤波器的中心频率为如果输出中频滤波器的中心频率为 )(sLI max2 B谐振阻抗为谐振阻抗为 LR，则输出电压，则输出电压 ttUttuRgttuRgtuIIISLdsLSLdI cos)(cos)(2)cos()(2)( 而而环形混频器环形混频器的输出是平衡混频器输

16、出的的输出是平衡混频器输出的2倍。且减少了输出信号频倍。且减少了输出信号频谱中组合频率分量谱中组合频率分量,即减少了混频器所特有的组合频率干扰。即减少了混频器所特有的组合频率干扰。 susu+uI-ttUttgRtutSgRuSSLLdLSdLI cos)(.3cos32cos221)()( uL仿真仿真演示演示演示演示例例MC1596相乘器组成的混频电路中，如果输出回路的谐振电阻为相乘器组成的混频电路中，如果输出回路的谐振电阻为 LR则输出电压则输出电压: )()(2tutuURRuLSTyLI 4.其它混频电路其它混频电路 tttUURVRuuRURusLsLSLyTLSLyTLI)cos

17、()cos()(42 如果输出中频滤波器的中心频率为如果输出中频滤波器的中心频率为: )(sLI ， max2 B谐振阻抗为谐振阻抗为 LR, 则输出电压则输出电压 ISyTLsLSyTLSyTLItUURURttUURURuuRURu cos)(4)cos()(42000 而而 tUtuttmUttUtuLLLSSSSS cos)( cos)cos1( cos)()( 仿真仿真由于混频器是依靠非线性元件来实现变频，而通过非线性元件的信号由于混频器是依靠非线性元件来实现变频，而通过非线性元件的信号将含有许多频率成份将含有许多频率成份 sLqfpf , (p,q=0,1, 2,3,.)uS(f

18、S )u L(f L )u I(f I )u n(f n)非线形元件非线形元件中频滤波器中频滤波器)(sLIqfpfu 如果设输入信号为如果设输入信号为 )(ssfu,本振频率信号为本振频率信号为 )(LLfu则通过则通过 非线性元件的信号非线性元件的信号 sLIqfpfu ，其中，其中 2 , 1 , 0, qp而而这这 些组合频率的信号中只要和中频频率些组合频率的信号中只要和中频频率 sLIfff 相同或接近，相同或接近， 都会和有用信号一起被选出，并送到后级中放，经放大后解调输出而引都会和有用信号一起被选出，并送到后级中放，经放大后解调输出而引起串音，啸叫和各种干扰，从而影响有用信号的正

19、常工作。起串音，啸叫和各种干扰，从而影响有用信号的正常工作。 6.3 混频器的干扰混频器的干扰一般混频器存在下列干扰：一般混频器存在下列干扰： (1)干扰哨声：接收的射频信号干扰哨声：接收的射频信号 )(ssfu与本振信号与本振信号 )(LLfu的自身组合干扰，即的自身组合干扰，即 BfqfpfIsL21 BfI(2)副波道干扰：外来干扰信号副波道干扰：外来干扰信号 )(nnfu与本振信号与本振信号 )(LLfu的组合频率产生的干扰的组合频率产生的干扰 BfqfpfInL21 (3)交叉调制干扰：有用信号交叉调制干扰：有用信号 )(ssfu与干扰信号与干扰信号 )(nnfu混频产生的干扰。混频

20、产生的干扰。 (4)互调干扰：指两个或多个信号同时作用在混频器互调干扰：指两个或多个信号同时作用在混频器输入端，经混频产生的组合分量而形成的干扰。输入端，经混频产生的组合分量而形成的干扰。 (5)阻塞干扰阻塞干扰(6)倒易混频倒易混频 1.信号与本振信号的自身组合干扰（干扰哨声）信号与本振信号的自身组合干扰（干扰哨声）如果中频如果中频 sLIfff ，则除，则除 sLff 的中频被选出外，还的中频被选出外，还有可能选出其它的组合频率：即有可能选出其它的组合频率：即 IsLILsIsLfqfpffpfqffqfpf IsIsIILsfqpfqpfqffqpfqfqpf11)(1 所以有所以有 I

21、sfpq1pfpq1pffIs 其中其中 Isff称为称为变频比变频比。 显然显然当变频比一定时，并能找到对应的整数当变频比一定时，并能找到对应的整数p, q时，就会形成自身组时，就会形成自身组合干扰。合干扰。 设输入高频信号的载频为设输入高频信号的载频为 )(ssfu，本振信号，本振信号 )(LLfu，则，则 经过混频器后产生的频率为经过混频器后产生的频率为 ，其中，其中 p, q=0,1,2,sLqfpf 由于组合频率与中频差由于组合频率与中频差 1kHz，经检波后可产生，经检波后可产生1kHz的哨声。的哨声。(三阶干扰三阶干扰)另外，当另外，当 p=3,q=5时，可得：时，可得： KHz

22、ffLs46735,也可也可以通过中频通道而形成干扰。（以通过中频通道而形成干扰。（8阶干扰）阶干扰）。 注意点注意点:(1)自身组合干扰与外来干扰无关，不能靠提高前级电路的选择性来抑制。自身组合干扰与外来干扰无关，不能靠提高前级电路的选择性来抑制。 (2)减少这种干扰的方法：减少这种干扰的方法： 正确选择中频，尽量减少阶数较低的干扰正确选择中频，尽量减少阶数较低的干扰 正确选择混频器的工作点，减少组合频率分量正确选择混频器的工作点，减少组合频率分量 采用合理的电路形式，从电路上抵消一些组合频率，采用合理的电路形式，从电路上抵消一些组合频率，如平衡电路，环形电路，乘法器。如平衡电路，环形电路，

23、乘法器。 例例:调幅广播接收机的中频调幅广播接收机的中频 KHzfI465 ，某电台发射频率，某电台发射频率 KHzfs931 当接收该电台广播时，接收机的本振频率当接收该电台广播时，接收机的本振频率 KHzfffsIL1396 由于变频比由于变频比 2465931 Isff可推算出：可推算出： 当当 1 p， 2 q，可得，可得 KHzffLs466139693122 例例 某超外差接收机工作频段为(0.5525)MHz，中频fI=455KHz，本振fLfs。试问波段内哪些频率上可能出现较大的组合干扰(6阶以下)。 题意分析：题意分析：由题中可以看出，除有用信号以外，无其它的干扰信号存在，故

24、这里的组合干扰应是由信号(fs)和本振(fL)组合产生的干扰哨声。接收信号的频率范围为(0.5525)MHz，中频fI=455KHz，故在接收信号频率范围内的变频比fs/fI是确定的，fs/fI=1.255，只要能找到一对p和q，满足 pqpffIs 1 就可能产生一干扰哨声，对有用信号形成干扰。由教材都给出fs/fI与p、q的关系表，可以找到对应于变频比fs/fI的p与q值。21pqp解：解：由题目可知，变频比为: fs/fI=1.255, 则只要找到一对p和q，满足(p1)/(q-p)，就会形成一个干扰点。题中要求找出阶数6的组合干扰则应是p=0,1,6和q=0,1,6 且p+q6的组合。

25、 在fs/fI的变化范围内，则有fs/fI=2 ，即fs=2 fI =0.91MHz, fL=1.365MHz ,组合干扰 qfs-pfI=20.91-1.365=0.455MHz= fI 当 p=1, q=2 时31pqp2/31pqp当p=2, q=3 时 在fs/fI的变化范围内，则有fs/fI=3 ，即fs=3fI =1.365MHz, fL=1.82MHz , 组合干扰 qfspfI=31.65-21.82=0.455MHz= fI当p=2, q=4 时 在fs/fI的变化范围内，则有fs/fI=3/2 ，即fs=3fI /2=0.6825MHz, fL=1.1375MHz , 组合

26、干扰 qfspfI=40.6825-21.1375=0.455MHz= fI 以上分析表明，当接收信号频率范围和中频频率确定后，在接收频率范围内形成干扰哨声的频率点就确定了。本题中，比较严重的是0.931MHz(3阶)、1.365MHz(5阶)和0.6825MHz（6阶）。设串台干扰信号为设串台干扰信号为 )(nnfu，它与本振信号的组合频率为：，它与本振信号的组合频率为： nLqfpf 其中其中 p,q=0,1,2,3. 。如果选频器所选择的正常中频信号为。如果选频器所选择的正常中频信号为:2.外干扰信号与本振的组合频率干扰（外干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰副波道干扰）sLIfff

27、 则可能形成的副波道干扰为：则可能形成的副波道干扰为： ILnInLfpfqffqfpf IsILnfppfqfpfqf)1(11 可见，可见，凡是能满足上式的串台信号都可能形成干扰，在这类干扰中主要有：凡是能满足上式的串台信号都可能形成干扰，在这类干扰中主要有：中频干扰，镜频干扰，及其它副波道干扰中频干扰，镜频干扰，及其它副波道干扰。 (1)中频干扰中频干扰当当 p=0 , q=1时，时， Inff 即即表明当一种接近中频的干扰信号一旦进入混频器，可以直接通过混表明当一种接近中频的干扰信号一旦进入混频器，可以直接通过混频器进入中放电路，并被放大、解调后在输出端形成干扰频器进入中放电路，并被放

28、大、解调后在输出端形成干扰抑制中频干扰的方法：抑制中频干扰的方法： 提高混频器前级的选择性提高混频器前级的选择性在混频器前级增加中频吸收电路在混频器前级增加中频吸收电路 合理选择中频数值，合理选择中频数值，中频选在工作波段之外中频选在工作波段之外当当 p=1 , q=1时，则有：时，则有： )()(sLILnsLILnffffffffff或或f s f L f nf I虽然这种干虽然这种干扰信号频率扰信号频率 nf与输入信号频率与输入信号频率 sf以本振频率以本振频率 Lf为对称轴形成镜像对称的关系。为对称轴形成镜像对称的关系。(2)镜像频率干扰镜像频率干扰f I抑制镜像干扰的方法：抑制镜像干

29、扰的方法： 提高混频前级的选择性提高混频前级的选择性 提高中频频率，使镜像干扰频率提高中频频率，使镜像干扰频率 nf远离远离 sf例：中央台第一套节目的载波为例：中央台第一套节目的载波为 KHzfs639 , 那么收音机在接收此那么收音机在接收此节目时的本振频率节目时的本振频率 KHzfffsIL1104465639 ,如果有一外来如果有一外来 电台的频率电台的频率 KzKzfffIL,在混频级之前没有被在混频级之前没有被 抑制，则这个电台进入混频器后，混频可得抑制，则这个电台进入混频器后，混频可得 KHzffLn465 的中频将被选出进入后级输出而形成镜像干扰，产生

30、串台及啸叫。的中频将被选出进入后级输出而形成镜像干扰，产生串台及啸叫。 当当 1 p, 1q 时，形成组合频率干扰，其中最主要的一类干扰为：时，形成组合频率干扰，其中最主要的一类干扰为： f s f n1 f L f n2 212321221)2(21nISnISIISILnffffffffffff可可见见 1nf与与 2nf对称分布在本振频率对称分布在本振频率 Lf的两边，其中的两边，其中 1nf离离 sf最近最近,经混频器前的滤波后进入混频器的可能性最大。经混频器前的滤波后进入混频器的可能性最大。 (3)组合频率干扰组合频率干扰2 qp的情况，则有：的情况，则有： 抑制这类干扰的方法：抑制

31、这类干扰的方法： 提高混频器前级的选择性提高混频器前级的选择性提高中频提高中频 选择合适的混频电路，合理选择混频器的工作点选择合适的混频电路，合理选择混频器的工作点 f I 交叉调制干扰的形成与本振无关交叉调制干扰的形成与本振无关。它是有用信号与干扰信号一起。它是有用信号与干扰信号一起作用于混频器时，由混频器的非线性作用，将作用于混频器时，由混频器的非线性作用，将干扰的调制信号调制到干扰的调制信号调制到了中频载波上，了中频载波上，即将干扰的调制信号转移到有用信号的载波上而形成即将干扰的调制信号转移到有用信号的载波上而形成的一种干扰。的一种干扰。 例：由非线性元件：例：由非线性元件： 2210)

32、(uauaaufi其中四阶项为其中四阶项为 44ua，若设，若设 Lnsuuuu 而而 tUuttmUuttUuLLLnnnnnsss coscos)cos1(cos)(则则 4444)(Lnsuuuaua 展开后其中可分解出展开后其中可分解出 )(624Lsnuuua项项 3.交叉调制干扰（交调干扰）交叉调制干扰（交调干扰）将信号代入此项，并经中频滤波后可得：将信号代入此项，并经中频滤波后可得： ttmUtUUUtmaInILsnnn cos)cos1(cos)cos21(2324 其中其中 nLsnmmUUUaU22324，可以看出，可以看出干扰信号中的调制信号转移到中频干扰信号中的调制信

33、号转移到中频载波上，与有用信号一同输出而形成干扰。载波上，与有用信号一同输出而形成干扰。 uS(f S )u I(f I )u n(f n )非线形元件非线形元件中频滤波器中频滤波器 uI ( )sqfpf 0u L(f L )交调干扰的特点：交调干扰的特点： (2)与干扰的载频无关，任何频率的强干扰都可能形成交调干扰，所与干扰的载频无关，任何频率的强干扰都可能形成交调干扰，所以交调干扰是危害较大的一种干扰。以交调干扰是危害较大的一种干扰。 只有当只有当 nf与与 sf相差很大，受前级电路的抑制很彻底时相差很大，受前级电路的抑制很彻底时, 形成的干扰较小。形成的干扰较小。 (1)交调干扰与有用

34、信号并存交调干扰与有用信号并存，通过有用信号而作用，一旦有用信号，通过有用信号而作用，一旦有用信号 0 su，交调干扰也消失。，交调干扰也消失。 (3)混频器中，除了非线性特性的混频器中，除了非线性特性的4次方项以外，次方项以外，更更 高的偶次方项也可高的偶次方项也可以产生交调干扰，但一般由于幅值较小，可以不考虑。以产生交调干扰，但一般由于幅值较小，可以不考虑。 抑制交调干扰的措施：抑制交调干扰的措施： 提高前级电路的选择性提高前级电路的选择性选择合适的器件，合适的工作点，使不需要的非线性项（选择合适的器件，合适的工作点，使不需要的非线性项（4次次方项）尽可能小，以减少组合分量。方项）尽可能小

35、，以减少组合分量。 非线形非线形 元件元件 中频滤中频滤 波器波器un1（fn1）u L（fL）i ou I（fI）Un2(fn2) 互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用于混频器的输入端，由互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用于混频器的输入端，由混频器的非线性作用，混频器的非线性作用，两个干扰信号之间产生混频两个干扰信号之间产生混频，当混频后，产生的，当混频后，产生的信号接近于有用信号的频率信号接近于有用信号的频率 时，将与有用信号一起进入后级电路输时，将与有用信号一起进入后级电路输出而产生干扰。出而产生干扰。 sf4.互调干扰互调干扰互调干扰的特点：设混频器输入的两个干扰为：互调干扰的特

36、点：设混频器输入的两个干扰为： tUutUunnnnnn222111coscos 而本振信号而本振信号 tUuLLL cos 则三个信号同时作用于非线元件上，则混频输出的电流为则三个信号同时作用于非线元件上，则混频输出的电流为: .22100 uauaai由由4次方项次方项 421444)(Lnnuuuaua 中展开可得中展开可得 Lnnuuu221项，项， 即：即： tttUUUtUtUtULnnLnnLLnnnn coscos)2cos1(21coscoscos 21221221221 其中有：其中有： LnnLnnttUUU coscos2cos2121221 其组合频率为：其组合频率为

37、： LnnLnnfff 212122或或 如果当如果当 Innsnnsnn 0212121222形成互调干扰形成互调干扰. （注意：（注意： IsL ） 讨论：讨论：(1)当当 snn 212时，时， 1n 或或 2n 必有一个远离必有一个远离 s 容易被滤除，可能产生的干扰不严重。容易被滤除，可能产生的干扰不严重。(2)当当 snn 212时，时， 1n 或或 2n 均可能离均可能离 s 较近较近, 滤除比较困难，可能会产生比较严重的干扰。即由于滤除比较困难，可能会产生比较严重的干扰。即由于121nsnn 可见，可见，两个干扰频率都小于（或大于）工作信号频率两个干扰频率都小于（或大于）工作信

38、号频率，且，且三者等距时三者等距时，就可形成互调干扰。就可形成互调干扰。 n2 n1 S（3）互调干扰的大小主要决定于：）互调干扰的大小主要决定于： )(4122221四四次次方方项项系系数数或或aUUUUnnnn减少互调干扰的方法减少互调干扰的方法 ：提高前级电路的选择性提高前级电路的选择性 选择合适的电路和工作状态选择合适的电路和工作状态 例例 有一超外差收音机，中频为有一超外差收音机，中频为465kHz，当出现下列现象时，指出这些是什么干扰及形成原因。 (1) 当调谐到580kHz时，可听到频率为1510kHz的电台播音； (2) 当调谐到1165kHz时，可听到频率为1047.5kHz

39、的电台播音； (3) 当调谐到930.5kHz时，约有0.5kHz的哨叫声。 解：（解：（1）为镜频干扰 当p=1、q=1，可得 fn=(fS+fI)+fI=(580+2465)kHz=1510kHz （2） 当p=1 ,q=2 IsILnfppfqfpfqf)1(11 kHzfppfqfIsn5 .10474652116521)1(1 可知在调谐到1165kHz时，可听到1047.5kHz的电台干扰声, 所以为三阶组合频率干扰（3）为干扰哨声 fS=930.5kHz, fI=465kHz fL=(930.5+465)kHz=1395.5kHz 当p=1, q=2时，组合频率分量的频率 fI

40、=2fS-fL=(2930.5-1395.5)kHz=465.5kHz fI与fI产生的差拍频率F=fI-fI =(465.5-465)kHz=0.5 kHz 在输出端会产生干扰哨叫声。 例例 某发射机发出某一频率的信号。现打开接收机在全波段寻找(设无任何其它信号)，发现在接收机度盘的三个频率(6.5MHz、7.25MHz、7.5MHz)上均能听到对方的信号，其中以7.5MHz的信号最强。问接收机是如何收到的？设接收机fI=0.5MHz, fLfs。题意分析：题意分析：本题中，只有一个频率的信号存在，但在接收机中在三个频率上都收到了该频率的信号，问题是如何收到的。首先必须确定某发射机发射信号的

41、频率，由于在7.5MHz上听到的频率最强，可以判断发射机发送的是7.5MHz的频率，在6.5MHz和7.25MHz上听到信号应视为干扰，即是7.5MHz的信号对6.5MHz和7.25MHz信号的干扰。因为在接收6.5MHz或7.25MHz信号时，接收机是将接收机前端电路调谐到6.5MHz或7.25MHz，真正的信号应是6.5MHz或7.25MHz的信号（本题中没有6.5MHz和7.25Mhz的信号存在，即没有发射机发射该频率的信号），但在该频率上听到了7.5MHz的信号。由此可见，虽然在三个频率上听到了7.5MHz的信号，只有在接收机调谐到7.5MHz时，它才是真正的信号，而在其它频率上听到7

42、.5MHz的信号时，它是干扰信号。清楚这一点后，就较容易分析在不同的频率上收听到同一信号的原因。解：解：由于只有一个发射机发射某一频率的信号，且在7.5MHz频率上信号最强，则可以判定发射机发送的信号频率为7.5MHz，它是将接收机调谐到7.5MHz时正常接收到的信号。由于发射机发射的信号频谱是7.5MHz，但在6.5MHz和7.25MHz收到7.5MHz的信号，这是7.5MHz信号对6.5MHz和7.25MHz信号形成了干扰。 当接收机调谐到6.5MHz时，fs=6.5MHz，则fL=fs+fI=6.5+0.5=7MHz, 7.5MHz为干扰信号频率，即fn=7.5MHz，由于fnfL=7.

43、5-7=0.5MHz=fI，这是由干扰与本振组合形成的干扰，为副波道干扰，确切地讲，是镜频干扰。当接收机调谐到7.25MHz时，fs=7.25MHz，则: fL=fs+fI=7.25+0.5=7.75MHz。由于2fL2fn=27.7527.5=15.515=0.5MHz = fI，这也是由干扰与本振组合形成的干扰，为副波道干扰，p=q=2，是四阶组合频率干扰。例例 二极管平衡电路如图所示，现有以下几种可能的输入信号：; coscos; cos; )( , cos; )sincos(; cos)cos1(; cos; cos177654411321ttUutUutUutmtUuttmUutUu

44、tUucLLcrrrfccmcc 问：该电路能否得到下列输出信号？若能，此时电路中uI=? u=? H(j)应为什么滤波器，中心频率f0、带宽B为何？（不需要推导计算，直接给出结论）;)cos( (3);coscos (2);cos)cos1( (1)321tUuttUuttmUucococao ; coscos (7); cos)cos1( (6); )sincos( (5); cos (4)1716514ttUuttmUutmtUutUuIoIofIoo 题意分析：题意分析：由题中可以看出，有七个可能的输入信号，七个输出信号。输入信号中有调制信号(u1)、已调信号(u3、u4、u7 )载波

45、(u2)、恢复载波(u5)和本振(u6)。从输入信号来看，可能完成的功能应有调制、解调与混频(因为有u0、ur和uL)。由输出信号看，可能完成的功能也是调制、解调和混频。由于图示电路均可以完成这些功能，因此可根据输出信号，分析完成的何种功能，再从可能的输入信号中找出正确的输入信号，并分析滤波器H(j)为何种滤波器，中心频率和带宽。由于对二极管平衡电路的分析已有结果，可以直接利用结果，不必再进行推导。这样的分析一定要概念清楚。u01是一AM信号，载波为c，调制信号为cost，可以判定这是完成AM调制，输入信号应为u和u0。因为是AM调制，uI=u2,u=u1。滤波器为带通滤波器，中心频率=fc，带宽B2F(F=2)；; coscos; cos; )( , cos; )sincos(; cos)cos1(; cos; cos177654411321ttUutUutUutmtUuttmUutUutUucLLcrrrfccmcc 解：解： ;cos)cos1( (1)1ttm