混頻器的簡介

變頻，是將訊號頻率由一個量值變換為另一個量值的過程。具有這種功能的電路稱為變頻器（或混頻器）。

混頻器是輸出訊號頻率等於兩輸入訊號頻率之和、差或為兩者其他組合的電路。混頻器通常由非線性元件和選頻迴路構成。

混頻器位於低噪聲放大器（LNA ）之後，直接處理 LNA 放大後的射頻訊號。為實現混頻功能，混頻器還需要接收來自壓控振盪器的本振（LO）訊號，其電路完全工作在射頻頻段。

一般用混頻器產生中頻訊號：

混頻器將天線上接收到的射頻訊號與本振產生的訊號相乘：

cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2

可以這樣理解，α為射頻訊號頻率量，β為本振頻率量，產生和差頻。當混頻的頻率等於中頻時，這個訊號可以透過中頻放大器，被放大後，進行峰值檢波。檢波後的訊號被影片放大器進行放大，然後顯示出來。由於本振電路的振盪頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同的時間接收的頻率是不同的。

當本振振盪器的頻率隨著時間進行掃描時，螢幕上就顯示出了被測訊號在不同頻率上的幅度，將不同頻率上訊號的幅度記錄下來，就得到了被測訊號的頻譜。

從頻譜觀點看，混頻的作用就是將已調波的頻譜不失真地從fc搬移到中頻的位置上，因此，混頻電路是一種典型的頻譜搬移電路，可以用相乘器和帶通濾波器來實現這種搬移。

混頻是指將訊號從一個頻率變換到另外一個頻率的過程，其實質是頻譜線性搬移的過程。在超外差接收機中，混頻的目的是保證接收機獲得較高的靈敏度，足夠的放大量和適當的通頻帶，同時又能穩定地工作。混頻電路包括三個組成部分：本機振盪器、非線性器件、帶通濾波器。

引數

（1）噪聲係數：

混頻器的噪聲定義為：NF=Pno/Pso Pno是當輸入埠噪聲溫度在所有頻率上都是標準溫度即T0=290K時，傳輸到輸出埠的總噪聲資用功率。Pno主要包括訊號源熱噪聲，內部損耗電阻熱噪聲，混頻器件電流散彈噪聲及本振相位噪聲。Pso為僅有有用訊號輸入在輸出端產生的噪聲資用功率。

（2）變頻損耗：

混頻器的變頻損耗定義為混頻器射頻輸入埠的微波訊號功率與中頻輸出端訊號功率之比。主要由電路失配損耗，二極體的固有結損耗及非線性電導淨變頻損耗等引起。

（3）1dB壓縮點：

在正常工作情況下，射頻輸入電平遠低於本振電平，此時中頻輸出將隨射頻輸入線性變化，當射頻電平增加到一定程度時，中頻輸出隨射頻輸入增加的速度減慢，混頻器出現飽和。當中頻輸出偏離線性1dB時的射頻輸入功率為混頻器的1dB壓縮點。對於結構相同的混頻器，1dB壓縮點取決於本振功率大小和二極體特性，一般比本振功率低6dB。

（4）動態範圍：

動態範圍是指混頻器正常工作時的微波輸入功率範圍。其下限因混頻器的應用環境不同而異，其上限受射頻輸入功率飽和所限，通常對應混頻器的1dB壓縮點。

（5）雙音三階交調：

如果有兩個頻率相近的微波訊號fs1和fs2和本振fLO一起輸入到混頻器，由於混頻器的非線性作用，將產生交調，其中三階交調可能出現在輸出中頻附近的地方，落入中頻通帶以內，造成干擾，通常用三階交調抑制比來描述，即有用訊號功率與三階交調訊號功率比值，常表示為dBc。因中頻功率隨輸入功率成正比，當微波輸入訊號減小1dB時，三階交調訊號抑制比增加2dB。

（6）隔離度：

混頻器隔離度是指各頻率埠間的相互隔離，包括本振與射頻，本振與中頻，及射頻與中頻之間的隔離。隔離度定義為本振或射頻訊號洩漏到其它埠的功率與輸入功率之比，單位dB。

（7）本振

功率：

混頻器的本振功率是指最佳工作狀態時所需的本振功率。原則上本振功率愈大，動態範圍增大，線性度改善（1dB壓縮點上升，三階交調係數改善）。

（8）埠駐波比：

埠駐波直接影響混頻器在系統中的使用，它是一個隨功率、頻率變化的引數。

（9）中頻剩餘直流偏差電壓：

當混頻器作鑑相器時，只有一個輸入時，輸出應為零。但由於混頻管配對

不理想或巴倫不平衡等原因，將在中頻輸出一個直流電壓，即中頻剩餘直流偏差電壓。這一剩餘直流偏差電壓將影響鑑相精度。