6.4.3 混频干扰在线视频

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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