微波电子线路第四章——微波混频器的主要指标.pptVIP

第四讲：微波混频器的主要指标 任何一个电路部件都必须用一些指标来表示及性能.这些指标既是电路性能好坏的量度,又是电路设计与调试的依据。对微波混频器来讲,这些指标是:变频损耗,噪声系数,端口隔离,输入驻波比,动态范围和频带宽度等.其中变频损耗和噪声系数是重要的指标.我们本节予以重点讨论. 一、变频损耗L 微波混频器的作用是将微波信号转换为中频信号，频率变换后的能量损耗即为变频损耗。微波混频器的小信号传输特性的研究任务包括： (1) 输入信号功率经过混频器后有多少功率转换成中频信号功率，即变频损耗。　　(2) 当混频器的源电导Gg和输出电导G0为何值时，变频损耗最小。 微波混频器的主要指标 定义:混频器的输入微波资用功率与输出中频资用功率之比. 微波混频器的主要指标 ③输入、输出端不匹配所引起的失配损耗L3. ④电路连线产生的热损耗L4. 净变频损耗L1 微波混频器的主要指标 则第三式为： 可解出 ，将此关系代入前面 二式中有： 其中 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 图4-1中，信号源为电流源 ，内电导为 ，其资用功率 为： 为了求得中频资用功率，应用戴维宁定理，将中频负载 短路： 再将 断开， ，求得从中频端口看进去的总导 纳为： 微波混频器的主要指标 所以中频负载的等效电流源的电流为 ，内电导为 ， 则资用功率为 ： 微波混频器的主要指标 可得：⑴最小净变损耗： ⑵最佳源电导： ⑶最佳输出电导： ②镜像短路混频器：将 代入上式，令 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 ⑶最佳输出电导： 微波混频器的主要指标 这三种净变频损耗与本振峰值电压关系为： ①随着 一致下降； 管子寄生损耗L2 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 由下图可知，加到二极管上的总功率为： 微波混频器的主要指标 得到： 而加到 上，用于混频的部分为： 寄生损耗： 调整 ，使 的最小寄生损耗为： 微波混频器的主要指标 图4-4画出了Rs、Cj及二极管总变频损耗随本振激励功率的变化曲线。可见，恰当地选择本振幅度能使实际变频损耗达到最小。 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 输入、输出端的失配损耗L3 微波混频器的主要指标 二、噪声系数 微波混频器的主要指标 所以： 1、镜像短路和开路混频器 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 很显然上式第一项为与输入噪声功率对应的输出，第二项必为内部噪声在温度 下产生的附加输出噪声功率。把 换成 则为实际内部噪声功率。 为混频管的噪声温度比，由 所以噪声系数为： 混频器的等效噪声温度为： 微波混频器的主要指标 相应的噪声温度比为： 混频器的噪声系数可表示为： 2、镜像匹配混频器 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 相应的： 微波混频器的主要指标 相应的： 所以单通道接收机由于镜像噪声而使噪声系数增大.为了改 善可在管子前面加镜频抑制滤波器. 3、混频器－－中频放大组件的噪声系数 微波混频器的主要指标 微波混频器的主要指标 其中， 很大，则第三项影响很小。 由上式可知，接收机的整机噪声受 的影响极大， 对 （中频放大器噪声系数）有极大作用。 4、 和 的量级概念 微波混频器的主要指标 三、其它电气指标 变频损耗和噪声系数是微波混频器的关键指标，是设计混频器时必须谨慎考虑的。设计一个工程化的混频器，还要正确处理下列指标，才能满足整机使用要求。 1、信号端口与本振端口的隔离度 如果信号端口与本振端口的隔离较差，信号能量将会泄漏到本振端口，造成能量损失，以及本振能量泄漏到信号端口，造成信号源的不稳定及向外辐射能量，因此要求信号端口与本振端口之间具有一定的隔离度。 用PS表示输入信号功率，PLS表示信号泄漏到本振端口的功率，则隔离度定义为