通信电子电路_第七章

1、 一、什么是变频器一、什么是变频器频率变换电路频率变换电路 把一个已调的高频信号变成另一个较把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号低频率的同类已调信号。完成这种频率变完成这种频率变换的电路称变频器。换的电路称变频器。 由于设计和制作工作频率较原载频低由于设计和制作工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易，增益高，选的固定中频放大器比较容易，增益高，选择性好，所以择性好，所以采用变频器后，接收机的性采用变频器后，接收机的性能将得到提高。能将得到提高。lAM制制：将载频位于将载频位于535 kHz1605kHz中波波段中波波段各电台的普通调幅信号各电台的普通调幅信号lFM制制：把载

2、频位于把载频位于88 MHz108MHz的各调的各调频台信号频台信号465kHz的中频信号的中频信号； 又如又如: :超外差电视接收机超外差电视接收机l把载频位于把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段四十几兆赫至近千兆赫频段内各电内各电视台信号视台信号中频为中频为10.7MHz的调频信号的调频信号; ;中频为中频为38MHz的视频信号。的视频信号。 例如例如: :超外差广播接收机超外差广播接收机二、为什么要进行变频二、为什么要进行变频1. 变频器将信号频率变换成中频，在中频变频器将信号频率变换成中频，在中频上放大信号，上放大信号，放大器的增益可做得很高而放大器的增益可做得很高而不自激，电路工作稳定

3、不自激，电路工作稳定（有利于放大）；（有利于放大）；2. 接收机在频率很宽的范围内选择性好有接收机在频率很宽的范围内选择性好有困难，困难，而对于某一固定频率选择性可以做而对于某一固定频率选择性可以做得很好得很好（有利于选频）（有利于选频）；3. 由于变频后所得的由于变频后所得的中频频率是固定的，中频频率是固定的，这样可以这样可以使电路结构简化使电路结构简化。四、变频器的组成四、变频器的组成 1. 1. 变频电路框图变频电路框图 它是将输入调幅信号与本振信号（高频等幅信它是将输入调幅信号与本振信号（高频等幅信号），同时加到混频器，经频率变换后通过滤波器，号），同时加到混频器，经频率变换后通过滤波

4、器，输出中频调幅信号输出中频调幅信号。2.2.变频电路的组成变频电路的组成 1) 1) 非线性元件，非线性元件，如二极管、三极管和场效应管和如二极管、三极管和场效应管和 模拟乘法器等；模拟乘法器等； 2 2）中频滤波器；中频滤波器； 3 3）产生产生uL的振荡器的振荡器。通常称为。通常称为本地振荡器本地振荡器，振荡，振荡 角频率为角频率为 。 本机振荡器本机振荡器可以可以由变频晶体管兼（叫自激式变激由变频晶体管兼（叫自激式变激器）。器）。也可以由也可以由另一晶体管组成（称为他激式变另一晶体管组成（称为他激式变频器，也叫混频频器，也叫混频器器）。）。两种电路中，前一种简单，两种电路中，前一种简单

5、，但统调困难。因此一般但统调困难。因此一般工作频率较高的接收机采工作频率较高的接收机采用混频器。用混频器。L7.7 7.7 变频干扰及其抑制方法变频干扰及其抑制方法一、组合频率干抗一、组合频率干抗由于变频器使用的是非线性器件，而且工作在非线由于变频器使用的是非线性器件，而且工作在非线性状态。性状态。流经变频管的电流不仅含有直流分量、信号频流经变频管的电流不仅含有直流分量、信号频率率 fS 、本振频率本振频率 fL 成分，还含有信号、本振频率的各成分，还含有信号、本振频率的各次谐波，以及它们的和、差频等组合频率分量，如次谐波，以及它们的和、差频等组合频率分量，如 等，即含有等，即含有mfL nf

6、S 分分量。量。当这些组合频率分量中的某些分量等于或接近中频当这些组合频率分量中的某些分量等于或接近中频时，就能进入中频放大器，经检波器输出产生对有用信时，就能进入中频放大器，经检波器输出产生对有用信号的干扰。号的干扰。LSSLLS3,3, 2, 2ffffffl当组合频率符合式（当组合频率符合式（7-97-9）关系时，就可）关系时，就可以在输出端形成干扰甚至产生哨叫，这种以在输出端形成干扰甚至产生哨叫，这种干扰就叫组合频率干扰。干扰就叫组合频率干扰。例如本振频率例如本振频率1396kHz，有用信号频率，有用信号频率931kHz z，两者，两者的差拍频率是中频的差拍频率是中频465kHz。Ls

7、ILsImfnffmfnff（7-97-9）l但信号频率的二倍频但信号频率的二倍频 1862kHz与本振频与本振频率的差拍频率为率的差拍频率为Hz，显然这个差频能被中频放大器放大，并与显然这个差频能被中频放大器放大，并与标准中频同时加入到检波器，标准中频同时加入到检波器，由于检波器由于检波器也是非线性元件，故有也是非线性元件，故有 4664651kHz 低频通过低放产生哨叫，干扰正常通信低频通过低放产生哨叫，干扰正常通信。减弱组合频率干扰的方法有三种减弱组合频率干扰的方法有三种 适当选择变频电路的工作点，尤其是不适当选择变频电路的工作点，尤其是不要过大；要过大； 输入

8、信号电压幅值不能过大，否则谐波输入信号电压幅值不能过大，否则谐波幅值也大，使干扰增强；幅值也大，使干扰增强； 选择中频时应考虑组合频率的影响，使选择中频时应考虑组合频率的影响，使其远离在变频过程中可能产生的组合频其远离在变频过程中可能产生的组合频率。率。 二、副波道干扰副波道干扰l副波道干扰是一种其频率为副波道干扰是一种其频率为fn的外来干扰，如的外来干扰，如果频率为果频率为fn的干扰信号作用到混频器的输入端，的干扰信号作用到混频器的输入端，它与本振信号频率如满足下面关系：它与本振信号频率如满足下面关系： 式中，式中，m 为本振信号频率的谐波次数，为本振信号频率的谐波次数，n为干为干扰信号频率

9、的谐波次数。扰信号频率的谐波次数。 这时，干扰信号就会这时，干扰信号就会进入进入中频放大器，经解调中频放大器，经解调器输出将产生干扰和哨叫。器输出将产生干扰和哨叫。 LnImfnff可能产生的干扰频率可由下式确定可能产生的干扰频率可由下式确定 (7-10)(7-10)这类干扰主要有中频干扰、镜频干扰和组这类干扰主要有中频干扰、镜频干扰和组合合副波道干扰。副波道干扰。 nLI1()fmffn 1 1中频干扰中频干扰 当干扰信号频率当干扰信号频率 时（即时（即m=0 0， n1 1），如果接收机输入回路选择性不好，），如果接收机输入回路选择性不好，该信号进入变频器，并被放大，从而产生该信号进入变频

10、器，并被放大，从而产生干扰。干扰。 对中频干扰的抑制方法对中频干扰的抑制方法-主要是提高主要是提高变频器前面电路的选择性，增强对中频信变频器前面电路的选择性，增强对中频信号的抑制或设置中频陷波器。号的抑制或设置中频陷波器。nIff2.2.镜频干扰镜频干扰 问题问题： 当当 fS = =1000kHz， fL= =1465kHz，调谐于中频调谐于中频465kHz，干扰信号频率干扰信号频率 fn= =1930kHz，能不能抑能不能抑制？制？ 19301465 = 465kHz 当当 fn = = fL + + fI ，相应的干扰电台频率等，相应的干扰电台频率等于本振频率于本振频率 fL 与中频与中

11、频 fI 之和。之和。l如果如果将将 fL 所在的位置比作一面镜子所在的位置比作一面镜子，则则 fs 与与 fn 分别位于分别位于fL的两侧，且距离相等，互为的两侧，且距离相等，互为镜像，镜像，故称为镜频干扰，又称为镜像干扰。故称为镜频干扰，又称为镜像干扰。l抑制它的主要方法抑制它的主要方法是提高变频级前电路的是提高变频级前电路的选择性。选择性。nLISI2fffff（即即 m=n=1） 3 3组合副波道干扰组合副波道干扰 除上述两种情况外，在式（除上述两种情况外，在式（7-107-10）中，）中， 当当 （例如，（例如，m= n =2 2，则对应，则对应 ）均称为组合副波道干扰。）均称为组合

12、副波道干扰。1, 1nmnLI22fffn1SIn2SI1232ffffffnLnsII2222()ffffff nsII22()ffffl例如，例如，fs=660kHz，fL=1125kHz时，时，（fI=465kHz）对应的对应的二次组合干扰频率二次组合干扰频率代入式（代入式（7-117-11）中，）中，l可算出可算出fn1=892.5 kHz，fn2=1357.5 kHz。n1SIn2SI1232ffffffm= n =2三、交调和互调干扰三、交调和互调干扰 1 1交调干扰交调干扰 交调干扰就是当接收机接收的信号和干扰交调干扰就是当接收机接收的信号和干扰信号同时作用于接收机的输入端时，由

13、接收机信号同时作用于接收机的输入端时，由接收机中高放管或混频管转移特性的非线性而形成的中高放管或混频管转移特性的非线性而形成的干扰。干扰。 抑制交调干扰的方法抑制交调干扰的方法-必须提高高必须提高高频放大级前输入回路或变频级前各级电路的选频放大级前输入回路或变频级前各级电路的选择性；择性；其次可以通过适当选择晶体管工作点电其次可以通过适当选择晶体管工作点电流的方法得到流的方法得到。 2 2互调干扰互调干扰 互调干扰是两个或多个干扰电压加到接互调干扰是两个或多个干扰电压加到接收机高放级或变频级的输入端，由于晶体收机高放级或变频级的输入端，由于晶体管的非线性作用，相互混频。管的非线性作用，相互混频。如果混频后如果混频后产生的频率接近所接收的信号频率产生的频率接近所接收的信号频率 （ 对变频级来说，即对变频级来说，即为为 ），就会形成干扰，），就会形成干扰，这就是互调干扰。这就是互调干扰。 互调频率为：互调频率为： 互调阶数互调阶数（指两个频率谐波次数之和）（指两个频率谐波次数之和）为为：SIn1n2mfnf nm+n 问题：试分析下列现象：问题：试分析下列现象：在一超外差式广播收音机中，中频频率在一超外差式广播收音机中，中频频率 fI =fL fS。试分析下列现象属于何种干扰？又是