混频器的设计及仿真.docxVIP

选课时间段：周五3、4、5 实验报告 课程名称： 通信电路上机实验 实验名称： 混频器设计及仿真 学生姓名： 章仕波 学生学号： 实验日期： 5月24日 混频器的设计及仿真 一、 设计要求及主要指标 1、 L0本振输入频率：1.45MHz, RF输入频率：1MHz, IF屮频输出频率：450KHZ。 2、 L0本振输入电压幅度：5V, RF输入电压幅度：0.5Vo 3、 混频器三个端口的阻抗为50 Q。 4、 木实验采用二极管环形混频器进行设计，二极管采用DIN4148o 二、 实验电路图 K ^ir?3rCOUPLING 2 1Lt = L1L2 = L2L3 = L3叵］K2K LT€3rCOUPLING = ?Ll = L4 K ^ir?3r COUPLING 2 1 Lt = L1 L2 = L2 L3 = L3 叵］K2 K LT€3r COUPLING = ? Ll = L4 L2 = L5 L3 = L6 2 D1 W D3 KI—— DIN4148 CM w D1N4148 VOFF ■ 0 VAMPL ? 0 5 FREQ ? tgg D2 W D1N414B VOFF ■ 0 VAMPL■5 FREQ ■ 1 三、实验波形图 SOu?5 453?S6ua€0kmi62ua?0u?”u?78u?a VlSU-2) SOu? 5 4 53? S6ua €0kmi 62ua ?0u? ”u? 78u? a VlSU-2) 图I r2的输出电压匕波形 160xriV □ V(R2:2) Frequency 图2 /?2两端电压的频谱图 频谱图分析：由输击的频谱图可见，环形混频器的输出电压中主要的组合频率分 量为：0.45MHZ, 2.45MHz, 3.35 MHz, 5.35 MHz, 6.24 MHz, 8.25 MHz, 9.15 MHz 等等。其中0.45MHZ为差频输出信号，2.45MHz为和频输出信号。 图3 输入RF信号电压％波形图 图4 输入RF信号电流Iin波形图 由图2可知：输出的中频（0.45MHZ）幅度为： Vif = 153.2m V 由图3,图4可知输入电压，屯流的幅值分别为： 匕=270.8 加V Jin = 4.47 加1 TOC \o 1-5 \h \z 通过以上数据求岀混频器的混频增益为：心=20 log竺2 = 4.95dB c 270.8 y2 输出的中频功率为：Pn.=—- =0.2347加W Rl RF信号的输入功率为：Pin =￡匕厶=0.60524加W 所以有混频器的混频损耗为：厶? =10k）g垃= 4.11dB P】F 对于RF输入端可得到输入阻抗为：Rin =^ = 60.6Q 输入\输出电压及电流值 %少） Vifl0nV) / ihl(mA) VIE(mV) 匕心） Vifl0nV) / VlE(mV) 0. 1 54. 3/0. 89 30.5 1.3 670. 8/12. 39 399. 20 0.3 162. 0/2. 69 91.8 1.4 711.8/13. 58 425.2 0.4 21 4/3. 54 122.4 1.5 745. 7/14. 92 447.5 0.5 270. 8/4. 47 153.2 1.6 773. 4/16. 37 466.3 0.6 322. 8/5. 40 184.0 2.0 845. 5/22. 80 513.6 0.8 431.1/7. 25 246.5 2.5 901.7/31.65 545.4 1.0 525. 5/9. 30 307.4 3.0 937. 1/40. 87 565.2 1. 1 578. 1/10. 23 330 3.5 963. 0/50. 24 579.2 1.2 625. 6/11.25 368.0 5.0 1014. 5/7 89 297.3 通过MATLAB仿真我们可以得到输入、输出功率(dBm)的关系图，如图5 所示。 如图5输入\输出功率关系图 由上图可得，当输入功率超过一定值后，输入输出曲线就偏离了线性特征， 由图5可以粗略的估计出PinjdB(dBm)二9?7dBm, Pif.rib (dBm )二4.2dBm，同时根 据上图，可以得到当输入功率为OdBm时的中频输出功率值G(OdBm) - -3.9dBm： 因为理论计算有 PiF.idB (dBm) = G(OdBm) 一1+ Pin.idB (dBm) 将Pin.idB (dBm) = 9.7dBm, Pif.kib (dBm) = 4.2dBm, G(OdBm) = -3.9dBm代入 上式，等式基本成立，因此，验证了估计结果。 对于混频器的互调失真，在本实验中只定性的分析当混频器输入