当前课程知识点:高频电子线路 > 第6章 振幅调制、解调及混频 > 6.4 变频电路 > 6.4.3 混频干扰
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为了提高接收机的性能
必须采用混频
要实现混频又离不开非线性器件
当信号 本振 干扰彼此之间
经过非线性器件的相互作用时
还会产生很多新的频率分量
若其中某些分量的频率
等于或接近于中频时
就能顺利地通过中频放大器
经解调后送给终端设备例如扬声器
影响有用信号的正常接收
这是我们所不希望的
那么如何抑制在混频过程中
产生的这些干扰呢
这将是本讲所要回答的问题
我们先介绍信号与本振之间的
各次谐波形成的组合频率干扰
首先介绍其形成条件
当本振fL的p次谐波与输入信号
fs的q次谐波所产生的组合频率
分量等于或接近于中频时
只有p和q等于1时对应的
fI=fL-fs为有用的中频分量
而由其他谐波分量组合得到的
中频分量对有用信号构成了干扰
由本振的谐波与信号的谐波组合
得到接近中频
有以下四种情况
如取fI=fL-fs
则第一种情况不可能
第四种情况不存在
若将第二 三两种情况
合并可写成
又因为
故变频比
通常把p+q称为干扰的阶数
阶数越小干扰越严重
一般限定
且
将不同的p q值代入可
算出相应的变频比的值
例如调幅广播接收机的中频
当接收发射频率的电台时
则变频比
经查表有编号为2和10的干扰
对于2号是3阶干扰
可得
对于10号是8阶干扰
可得
它们与中频465kHz很接近
落在中频放大器的通频带内
而无法将其滤除
并顺利通过中放进入检波器
与有用中频465kHz信号差拍检波
产生1kHz和2kHz的音频
这种音频以啸叫声的形式出现
故也称为干扰哨声
干扰哨声是信号与本振的
各次谐波组合形成的
与外来干扰无关
所以只能尽可能减少干扰点的
数目并降低干扰阶数
通常采用以下几种方法加以抑制
一是正确选择中频频率
例如某短波接收机波段范围
则变频比
由表查出组合干扰点为
2 4 6 7 10 11 14 15号
干扰最强的是2号3阶干扰
若
组合干扰点为7号和11号
最严重的是7号7阶干扰
显然将中频由1.5MHz改为0.5MHz
较强的干扰点由8个减至2个
最强的干扰由3阶降为7阶
但中频频率降低后
对其他干扰的抑制是不利的
若改用高中频70MHz
此时的组合干扰点为
12 16和19号
最严重的是12号7阶干扰
所以提高中频抑制组合频率干扰的
方法也得到了广泛的应用
二是合理选择混频器的工作状态
目的是尽可能避免混频器工作
在强非线性区
以减少组合频率分量
使电路接近乘法器
三是从电路结构上想办法
采用合理的电路形式
如采用模拟相乘器
环形混频器等电路
尽可能抵消一些组合频率分量
当混频器前端电路的选择性差
使频率为fN的干扰信号
进入混频器中
与本振频率fL经频率变换后产生
许多等于或接近于
中频的无用假中频
它将顺利经过中频放大器放大后
进入解调器
在输出端不仅能够
听到有用电台的声音
还将听到干扰电台的声音
也有可能伴随着啸叫声
这种干扰现象称为副波道干扰
或称寄生通道干扰
下面我们具体分析副波道干扰
其形成条件可由组合频率干扰的
表达式推得
同样
在fI=fL-fs的条件下
该组合式只有两种情况成立
将其合并可写为
其中
有两个较为严重的干扰不能忽视
若p=0 q=1
则
称为中频干扰
这是1阶干扰
若p=q=1
从示意图中可以直观地看到
fN称为fs的镜像干扰频率
它是2阶干扰
混频器无法抑制这些干扰
干扰信号再经过各级中频放大器
放大后加到检波器的输入端
差拍检波后形成啸叫声
有效的抑制方法是提高接收机
前端电路的选择性
以降低加在混频器上的
干扰信号电压值
对于中频干扰
可以在混频器的输入端
加中频陷波电路
如在输入端并接一个谐振在
中频fI的LC串联回路
将中频干扰信号短路
或串接一个谐振在
中频fI的LC并联回路
由于并联谐振时
回路阻抗很大
它将使中频干扰信号大大衰减
从而起到抑制中频干扰的作用
对于镜像干扰
可在混频器之前设有一级或两级
高频放大器来提高
前端电路的选择性
还可以采用提高
中频频率fI的方法
使fN与fs的频率间距加大
有利于选频回路对fN的抑制
除了中频和镜像干扰
对于p+q≥3即3阶及其以上的干扰
它们是由非线性特性三次方项
以及其以上项产生的
可通过平衡混频器等方法加以抑制
除了前面介绍的两种情况的干扰外
还有信号与干扰之间形成的
交叉调制干扰和两个或多个
干扰信号之间形成的互相调制干扰
交叉调制干扰简称交调干扰
产生的原因是干扰信号与
有用信号一起作用于混频器
由混频器的非线性形成的
相当于干扰台的调制信号
调制到了信号的载频上
其特点是干扰信号与
有用信号同时存在
同时消失
互相调制干扰简称互调干扰
产生的原因是当两个或
两个以上的干扰信号作用于
混频器的输入端
如果满足
经混频后产生近似为中频的
组合分量
从而顺利通过中频放大器
式中的m+n为干扰阶数
互调干扰的特点是
收听有用信号时
同时产生哨叫声或杂乱干扰声
由理论证明
非线性特性的三次方项和
四次方项是产生交调和
互调干扰的主要原因
为此
在采取的抑制措施中
除了提高混频器前端电路的选择性
尽量减小干扰信号的幅度外
还应选择合适的器件
如平方律器件和合适的工作状态
使混频器的非线性
高次方项尽可能少
以减少组合分量
也可采用抗干扰能力较强的模拟
相乘器混频器和环形混频器等
为了有助于您对概念的理解
下面我们做一道练习题
由题意可知
所给三种情况都能听到
其它频率的干扰
显见应是副波道干扰 交调
干扰和互调干扰中的一种情况
下面我们一一分析
对于第一问
由干扰现象可知属于副波道干扰
本振频率
且有
由于p=q=1
所以此干扰为2阶副波道干扰
即镜像干扰
对于第二问很容易知道是
副波道干扰
本振频率
且有
由于p=1 q=2
所以此干扰为3阶副波道干扰
第三问是有两个干扰信号
由此可知是互调干扰
本振频率
且有
由于m=1 n=2
所以此干扰为3阶互调干扰
需要指出的是
干扰哨声和副波道干扰是
混频器特有的干扰
而交调干扰和互调干扰不仅
在混频器中产生
还能在放大器中产生
-1.1 通信系统的组成
-第1章 绪论--1.1 通信系统的组成
-1.2 调制与解调
-第1章 绪论--1.2 调制与解调
-1.3 发射机和接收机的组成
-第1章 绪论--1.3 发射机和接收机的组成
-2.1选频网络
-第2章 高频电路基础--2.1选频网络
-2.2非线性电路分析基础
-第2章 高频电路基础--2.2非线性电路分析基础
-3.1 分散选频放大器
-第3章 高频小信号放大器--3.1 分散选频放大器
-3.2 集中选频放大器
-第3章 高频小信号放大器--3.2 集中选频放大器
-4.1 丙类谐振功率放大器的工作原理
-第4章 高频功率放大器--4.1 丙类谐振功率放
-4.2丙类谐振功率放大器的性能分析
-第4章 高频功率放大器--4.2丙类谐振功率放大
-4.3 丙类谐振功率放大器的实际电路
-第4章 高频功率放大器--4.3 丙类谐振功率放大
-4.4宽带高频功率放大器
-第4章 高频功率放大器--4.4宽带高频功率放大器
-4.5 功率合成
--4.5功率合成
-第4章 高频功率放大器--4.5 功率合成
-5.1反馈型振荡器原理
-第5章 正弦波振荡器--5.1反馈型振荡器原理
-5.2 LC正弦波振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.2 LC正弦波振荡器
-5.3 石英晶体振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.3 石英晶体振荡器
-5.4 压控振荡器
--5.4压控振荡器
-第5章 正弦波振荡器--5.4 压控振荡器
-6.1 调幅信号的分析
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.1 调幅信号的分析
-6.2 调幅信号的产生电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.2 调幅信号的产生电路
-6.3 调幅信号的解调电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.3 调幅信号
-6.4 变频电路
-第6章 振幅调制、解调及混频--6.4 变频电路
-7.1调角信号的分析
--7.1 调角信号
-第7章 角度调制与解调--7.1调角信号的分析
-7.2 调频信号的产生电路
-第7章 角度调制与解调--7.2 调频信号的产生
-7.3 调频信号的解调电路
-第7章 角度调制与解调--7.3 调频信号的解调电
-8.1反馈控制电路概述
-第8章 反馈控制电路--8.1反馈控制电路概述
-8.2 自动增益控制电路
-第8章 反馈控制电路--8.2 自动增益控制电路
-8.3 自动频率控制电路
-第8章 反馈控制电路--8.3 自动频率控制电路
-8.4 锁相环路
-第8章 反馈控制电路--8.4 锁相环路