Смеситель сигналов: Смеситель сигналов на основе резисторноо оптрона Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Смеситель сигналов для радиостанции С1

Предоставляя свои персональные данные Покупатель даёт согласие на обработку, хранение и использование своих персональных данных на основании ФЗ № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г. в следующих целях: Регистрации Пользователя на сайте Осуществление клиентской поддержки Получения Пользователем информации о маркетинговых событиях Выполнение Продавцом обязательств перед Покупателем Проведения аудита и прочих внутренних исследований с целью повышения качества предоставляемых услуг. Под персональными данными подразумевается любая информация личного характера, позволяющая установить личность Покупателя такая как: Фамилия, Имя, Отчество Дата рождения Контактный телефон Адрес электронной почты Почтовый адрес Персональные данные Покупателей хранятся исключительно на электронных носителях и обрабатываются с использованием автоматизированных систем, за исключением случаев, когда неавтоматизированная обработка персональных данных необходима в связи с исполнением требований законодательства. Продавец обязуется не передавать полученные персональные данные третьим лицам, за исключением следующих случаев: По запросам уполномоченных органов государственной власти РФ только по основаниям и в порядке, установленным законодательством РФ Стратегическим партнерам, которые работают с Продавцом для предоставления продуктов и услуг, или тем из них, которые помогают Продавцу реализовывать продукты и услуги потребителям. Мы предоставляем третьим лицам минимальный объем персональных данных, необходимый только для оказания требуемой услуги или проведения необходимой транзакции. Продавец оставляет за собой право вносить изменения в одностороннем порядке в настоящие правила, при условии, что изменения не противоречат действующему законодательству РФ. Изменения условий настоящих правил вступают в силу после их публикации на Сайте. ДОГОВОР ПУБЛИЧНОЙ ОФЕРТЫ О ПРОДАЖЕ ТОВАРОВ ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНА SETI-TELECOM.RU ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1 Настоящее Соглашение, заключается между ООО «СЕТИ ТЕЛЕКОМ» (далее Продавец), владеющий Интернет-магазином SETI-TELECOM.RU, адрес в сети Интернет www.seti-telecom.ru (далее Интернет-магазин), и пользователем услуг Интернет-магазина (далее Покупатель), и определяет условия приобретения товаров через сайт Интернет-магазина. 1.2. Покупатель подтверждает свое согласие с условиями, установленными настоящим Соглашением, путем проставления отметки в графе «Я прочитал(-а) Условия соглашения и согласен(-на) с условиями» при оформлении заказа. 1.3.В соответствии со статьей 437 Гражданского Кодекса Российской Федерации (далее — ГК РФ) данный документ является публичной офертой, адресованной физическим лицам, и в случае принятия изложенных ниже условий, физическое лицо обязуется произвести оплату Товара и его доставки на условиях, изложенных в настоящей оферте. 1.4. В соответствии с пунктом 3 статьи 438 ГК РФ, оплата Товара Покупателем является акцептом оферты Продавца, что является равносильным заключению Договора купли-продажи Товара на условиях, установленных в настоящей оферте и на Сайте. 1.5. Продавец и Покупатель гарантируют, что обладают необходимой право- и дееспособностью, а также всеми правами и полномочиями, необходимыми и достаточными для заключения и исполнения Договора розничной купли-продажи Товара. 1.6. Заказывая Товары через Интернет-магазин, Покупатель безоговорочно принимает условия настоящей оферты, а также условия, указанные на Сайте. Оформленный Покупателем на сайте Заказ Товара является подтверждением заключенной между Продавцом и Покупателем сделки (Договора) по розничной купле-продаже Товара. 1.7. К отношениям между Покупателем и Продавцом применяются положения ГК РФ (в т.ч. положение о розничной купле-продаже (глава 30, § 2)), Закон РФ «О защите прав потребителей» от 07.02.1992 г. № 2300-1, Постановление Правительства РФ от 27.09.2007 г. №612 «Об утверждении Правил продажи товаров дистанционным способом» и иные положения действующего законодательства РФ. 1.8. Продавец оставляет за собой право вносить изменения в настоящую оферту, в связи с чем Покупатель обязуется самостоятельно контролировать наличие изменений в оферте, размещенной на Сайте. Уведомление об изменении настоящей оферты Продавец обязан разместить не позднее, чем за 7 (семь) рабочих дней до даты их вступления в силу. 1.9. На основании вышеизложенного внимательно ознакомьтесь с текстом публичной оферты, и, если вы не согласны с каким-либо пунктом оферты, Вам предлагается отказаться от покупки Товаров или использования Услуг, предоставляемых Продавцом. 1.10. Настоящее Соглашение должно рассматриваться в том виде, как оно опубликовано на сайте интернет-магазина, и должно применяться и толковаться в соответствии с законодательством Российской Федерации. 1.11. В настоящей оферте, если контекст не требует иного, нижеприведенные термины имеют следующие значения: • «Оферта» – публичное предложение Продавца, адресованное любому физическому лицу (гражданину), заключить с ним договор купли-продажи (далее – «Договор») на существующих условиях, содержащихся в Договоре, включая все его приложения. • «Покупатель» – физическое лицо, заключившее с Продавцом Договор на условиях, содержащихся в Договоре. • «Акцепт» – полное и безоговорочное принятие Покупателем условий Договора. • «Товар» – перечень наименований категории, представленный на официальном интернет-сайте Продавца. • «Заказ» – отдельные позиции из ассортиментного перечня Товара, указанные Покупателем при оформлении заявки на интернет-сайте или через Оператора. • «Доставка» –курьерские услуги по доставке Заказа. 2. ПРЕДМЕТ СОГЛАШЕНИЯ. 2.1. Продавец обязуется передать в собственность Покупателю, а Покупатель обязуется оплатить и принять Товар категории телекоммуникационное оборудование, заказанный в Интернет-магазине SETI-TELECOM.RU 2.2. Право собственности на заказанные Товары переходит к Покупателю с момента фактической передачи Товара Покупателю и оплаты последним полной стоимости Товара. Риск случайного уничтожения или повреждения Товара переходит к Покупателю с момента фактической передачи Товара Покупателю. 2.3. Факт оформления заказа Покупателем является безоговорочным фактом принятия Покупателем условий данного Соглашения. 3. ОФОРМЛЕНИЕ И ИСПОЛНЕНИЕ ЗАКАЗА 3.1. Заказ Товара осуществляется Покупателем на Интернет-сайте Продавца www.seti-telecom.ru (далее – Сайт). 3.2. Оформить Заказ в Интернет-магазине могут зарегистрированные и незарегистрированные Покупатели. 3.3. При регистрации на Сайте Покупатель обязуется предоставить следующую регистрационную информацию о себе: • фамилия, имя; • фактический адрес доставки; • адрес электронной почты; • контактный телефон (мобильный, стационарный). 3.4. Продавец обязуется не сообщать данные Покупателя, указанные при регистрации на сайте Продавца и при оформлении Заказа, лицам, не имеющим отношения к исполнению Заказа. 3.5. Продавец не несет ответственность за содержание и достоверность информации, предоставленной Покупателем при оформлении Заказа. 3.6. Покупатель несёт ответственность за достоверность предоставленной информации при оформлении Заказа. 3.7. Оплата Покупателем самостоятельно оформленного на сайте Заказа и проставление соответствующей отметки на странице оплаты означает согласие Покупателя с условиями настоящего Договора. День оплаты Заказа является датой заключения Договора купли-продажи между Продавцом и Покупателем. 3.8. После завершения процесса оформления заказа ему автоматически присваивается идентификационный номер («№ заказа»). 3.9. Способ оплаты и доставки Покупатель выбирает при оформлении заказа самостоятельно из вариантов, предложенных Продавцом. Покупатель обязан оплатить товар в соответствии с выбранным способом. 3.10. После получения товара у Покупателя на руках остаются следующие документы: счет, гарантийные талоны на каждый товар в заказе Покупателя и кассовый чек, выданный Продавцом. 3.11. При регистрации Покупателя на сайте ему в обязательном порядке открывается Личный Кабинет, в котором отображаются все Заказы с указанием их состояния (оплата / отмена / исполнение / и т.д.). Подтверждение факта размещения Заказа на указанный Покупателем номер мобильного телефона и адрес электронной почты является дополнительным. 3.12 Факт оформления Заказа и оплаты Товара подтверждается направлением Покупателю электронного письма или соответствующей информацией в Личном Кабинете. В случае неполучения Покупателем письма, отправленного на адрес электронной почты или отсутствия информации в Личном Кабинете Покупатель должен связаться с Продавцом для получения подтверждения об оплате Товара в течение 1 (одних) суток с момента оплаты. 3.13. Все информационные материалы, представленные на сайте Продавца, носят справочный характер и не могут в полной мере передавать достоверную информацию об определенных свойствах и характеристиках Товара. В случае возникновения у Покупателя вопросов, касающихся свойств и характеристик Товара, перед оформлением Заказа ему необходимо обратиться за консультацией к Продавцу. 4. СРОКИ ИСПОЛНЕНИЯ ЗАКАЗА 4.1. Срок исполнения Заказа зависит от наличия заказанных позиций Товара на складе Продавца и времени, необходимого на обработку Заказа. Срок исполнения Заказа в исключительных случаях может быть оговорен с Покупателем индивидуально в зависимости от характеристик и количества заказанного Товара. В случае отсутствия части Заказа на складе Продавца, в том числе по причинам, не зависящим от последнего, Продавец вправе аннулировать указанный Товар из Заказа Покупателя. Продавец обязуется уведомить Покупателя об изменении комплектности его Заказа. 4.2. В случае, если срок исполнения заказа не указан при оформлении заказа, по умолчанию принимается срок 30 (тридцать) календарных дней. 4.3. Заказ считается доставленным в момент его передачи Покупателю. Подписываясь в листе курьера, Покупатель подтверждает исполнение Заказа. 4.4. В случае предоставления Покупателем недостоверной информации его контактных данных Продавец за ненадлежащее исполнение Заказа ответственности не несет. 4.5. В случае ненадлежащего исполнения доставки Заказа по вине Продавца повторная доставка Заказа осуществляется бесплатно, либо Заказ может быть аннулирован по требованию Покупателя с последующим возвратом денежных средств на банковскую карту или счет Покупателя в зависимости от способа оплаты. 5. ОПЛАТА ТОВАРА 5.1. Цены на Товар определяются Продавцом в одностороннем порядке и указываются на Сайте в российских рублях. Цена Товара может быть изменена Продавцом в одностороннем порядке. При этом цена на заказанный и оплаченный Покупателем Товар изменению не подлежит. 5.2. Покупатель обязан оплатить заказанный Товар в течение 3 (трех) банковских дней с даты оформления Заказа. 5.3. Оплата Товара Покупателем производится в российских рублях наличными, платежной картой или банковским переводом путем перечисления денежных средств на расчетный счет ООО «СЕТИ ТЕЛЕКОМ» 5.4. При оплате заказа с использованием платежной карты ввод реквизитов карты происходит в системе электронных платежей ПАО АКБ «Авангард», который прошел сертификацию в платежных системах Visa Inc. и MasterCard Worldwide на совершение операций с аутентификацией 3-D Secure. Представленные Вами данные полностью защищены в рамках стандарта безопасности данных индустрии платежных карт (Payment Card Industry Data Security Standard) и никто, включая наш интернет-магазин, не может их получить. 5.5. Предоплата банковским переводом осуществляется только после подтверждения Заказа менеджером Продавца. 5.6. После подтверждения Заказа менеджером квитанция на оплату отправляется Покупателю на адрес электронной почты, либо распечатывается Покупателем с Сайта. Получив квитанцию на оплату, в которой указана сумма платежа, реквизиты платежа, номер Заказа и данные плательщика, Покупатель может произвести платеж банковским переводом на счет Продавца. 5.5. Оплата Товара считается произведенной с момента успешного завершения операции по карте или поступления денежных средств на счет Продавца при безналичном способе платежа. Факт оплаты услуги подтверждается Продавцом путем изменения статуса Заказа в Личном Кабинете Покупателя и / или направления Покупателю письма на адрес электронной почты, указанный Покупателем. 6.6. Договор купли — продажи считается заключенным с момента оплаты Покупателем Товара 6. ДОСТАВКА ТОВАРА. 6.1. Доставка осуществляется на условиях осуществления полной предоплаты Покупателем Заказа, посредством наличного или безналичного расчета: банковской карты, банковского перевода. 6.2. При доставке заказанные Товары вручаются Покупателю, а при его отсутствии – любому лицу (далее – Уполномоченное лицо), предъявившему квитанцию или иной документ, подтверждающий произведенную Покупателем предоплату. 6.3 Обязанность Продавца по поставке Товара с условием о его доставке считается выполненной с момента подписания Покупателем или Уполномоченным лицом товаросопроводительных документов. Приемка Товара без замечаний лишает Покупателя права ссылаться на несоответствие фактически поставленного Товара Заказу или сопроводительному документу. 6.4. Право собственности на Товар и риски случайного повреждения и/или гибели Товара переходят на Покупателя с момента фактической передачи Товара и подписания им или Уполномоченным лицом товаросопроводительных документов при доставке Товара Покупателю. 6.5. Стоимость доставки и условия указаны на сайте компании www.seti-telecom.ru 6.6. Продавец приложит все усилия для соблюдения сроков доставки Товара, установленных в настоящей оферте и/или на Сайте. Однако задержки в доставке Товара возможны ввиду непредвиденных обстоятельств, произошедших не по вине Продавца. Срок доставки зависит от местонахождения Покупателя и составляет от 1 (одного) до 30 (тридцати) календарных дней. 6.7. Покупатель вправе в любой момент времени отказаться от Заказа до момента его передачи в службу доставки. 6.8. В случае если Товар не был передан Покупателю по вине последнего, повторная доставка может быть произведена при условии согласования Продавцом и Покупателем новых сроков доставки и при условии оплаты Покупателем стоимости вторичной доставки Товара. 6.9. В случае отказа Покупателя от приемки и оплаты Товара при Заказе, Покупатель обязуется оплатить Курьерской службе стоимость доставки Товара. 7. ВОЗВРАТ И ОБМЕН ТОВАРА. 7.1. Возврат и обмен Товара осуществляется в соответствии с законодательством. ПОКУПАТЕЛЬ не вправе требовать возврата или обмена Товаров надлежащего качества, указанные в Перечне непродовольственных товаров надлежащего качества, не подлежащих возврату или обмену, утвержденном Постановлением Правительства РФ от 19.01.1998 № 55. 7.2. В течение 14 (четырнадцати) календарных дней с момента получения Товара Покупатель вправе обменять товар надлежащего качества на аналогичный товар, если указанный товар не подошел по форме, габаритам, фасону, расцветке, размеру или комплектации. 7.3. Покупатель компенсирует Продавцу необходимые транспортные расходы, понесенные в связи с организацией обмена или возврата Товара. 7.4. В соответствии с п. 4. ст. 26.1. Закона РФ № 2300-I «О Защите прав потребителей» Покупатель вправе отказаться от заказанного Товара в любое время до момента исполнения Заказа. 7.5. В случае доставки Продавцом Товара ненадлежащего качества Покупатель обязуется предоставить Товар в офис Продавца в максимально короткие сроки для осуществления проверки качества Товара. 7.6. Возврат Товара ненадлежащего качества возможен в течение срока гарантийного обслуживания при условии обязательного предоставления заключения технической экспертизы Службой гарантийного ремонта или независимой экспертизы. 7.7. Покупатель вправе отказаться от Товара надлежащего качества в течение 7 (семи) календарных дней с момента получения Товара в том случае, если Товар не был в употреблении, сохранены упаковка, товарный вид, потребительские свойства, пломбы, фабричные ярлыки, а также отгрузочные документы и/или чеки об оплате товара, если таковые имеются. 7.8. Для возврата Товара надлежащего качества Покупатель направляет заявление с копиями документов, подтверждающих факт покупки в интернет-магазине www.seti-telecom.ru по почте, по электронной почте [email protected] или непосредственно в Офис Продавца. Продавец принимает заявление к рассмотрению в течение 5 рабочих дней согласовывает с Покупателем условия возврата товара. Продавец вправе отказать в возврате Товара, если выяснится, что товар был в эксплуатации, и/или имеет механические повреждения (трещины, царапины, сколы, отсутствие упаковки и т.д.). 7.9. Возврат Товара осуществляется за счет Покупателя и организуется им самостоятельно. 7.10. При возврате товара Покупатель обязан компенсировать продавцу все расходы, связанные с доставкой возвращаемого товара. 7.11. В случае корректной оформленной процедуры возврата продавец возвращает уплаченные за товар денежные средства в течение 10 рабочих дней с момента поступления заявления Покупателя на счёт, указанный в заявлении. 7.12.При оплате платежной картой возврат денежных средств оформляется на карту, с которой была произведена оплата Заказа. 7.13. Более подробную информацию об условиях возврата или обмена Товара смотрите в Условиях возврата Товара. 8. ФОРС-МАЖОР Любая из Сторон освобождается от ответственности за полное или частичное неисполнение своих обязательств по настоящему Договору, если это неисполнение было вызвано обстоятельствами непреодолимой силы. Обстоятельства Непреодолимой Силы означают чрезвычайные события и обстоятельства, которые Стороны не могли ни предвидеть, ни предотвратить разумными средствами. Такие чрезвычайные события или обстоятельства включают в себя, в частности: забастовки, наводнения, пожары, землетрясения и иные стихийные бедствия, военные действия и т.д. 9 ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СТОРОН 9.1. За неисполнение или ненадлежащее исполнение условий настоящего Договора (акцептованной Покупателем оферты Продавца) Стороны несут ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации. 9.2. Вся текстовая информация и графические изображения, размещенные в Интернет-магазине и на Сайте имеют законного правообладателя. Незаконное использование указанной информации и изображений преследуется в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации. 9.3. Продавец не несет ответственности за ущерб, причиненный Покупателю вследствие ненадлежащего использования им Товаров, приобретённых в Интернет-магазине. 9.4. Продавец не отвечает за убытки Покупателя возникшие в результате неправильного заполнения Заказа, в т. ч. неправильного указания персональных данных, а также неправомерных действий третьих лиц. 9.5. Покупатель несёт полную ответственность за достоверность сведений и персональных данных, указанных им при регистрации в Интернет-магазине. 10. ПРОЧИЕ УСЛОВИЯ 10.1. Все споры, связанные с неисполнением или ненадлежащим исполнением своих обязательств по настоящему Договору, Стороны будут стараться решить путем дружественных переговоров. 10.2. В случае не достижения согласия в ходе переговоров, споры будут разрешаться в судебном порядке в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации. 10.3. Срок рассмотрения Заявления и возврата денежных средств Покупателю начинает исчисляться с момента получения Продавцом Заявления и рассчитывается в рабочих днях без учета праздников/выходных дней. Если заявление поступило Продавцу после 18.00 рабочего дня или в праздничный/выходной день, моментом получения Продавцом Заявления считается следующий рабочий день. По вопросам оплаты, качества, своевременности получения услуг и другим вопросам в отношении операции по карте обращайтесь по телефону 8(495)975-98-43 или по электронной почте: [email protected] 11. АДРЕСА, РЕКВИЗИТЫ ПРОДАВЦА: ООО «СЕТИ ТЕЛЕКОМ» 127486, Москва, Ивана Сусанина дом 2, стр.2 ОГРН: 111744 7008546 ИНН/КПП: 7447192320/774301001 Р/счет: 40702810500020005201 в ПАО АКБ «АВАНГАРД» Г. МОСКВА БИК 044525201 К/счёт № 30101810000000000201 ОКПО: 91329042 Телефон: 8(495)975-98-43, E-mail: [email protected]

Принимаю Не принимаю

Усилитель сигнала для электронных смесителей GROHE F-digital (36356000)

Усилитель сигнала для электронных смесителей GROHE F-digital (36356000) купить в интернет магазине GROHE

Уважаемые покупатели! Обращаем Ваше внимание на то, что в настоящее время доставка заказов при помощи транспортных компаний может происходить с задержкой 1-3 дня. Надеемся на ваше понимание.

Скорее всего в вашем браузере отключён JavaScript.
Вы должны включить JavaScript в вашем браузере, чтобы использовать все возможности этого сайта.

Усилитель сигнала для электронных смесителей GROHE F-digital (36356000)

  • Посмотрите в дополненной реальности, как будет выглядеть продукт в вашем интерьере. AR обзор
  • инструкции
AR обзор
  • Обзор
  • Характеристики
  • Инструкции
  • Отзывы
  • Сопутствующие

Обзор

  • опция для электронного смесителя

Характеристики

Общие характеристики
Рекомендованное минимальное давление (бар):

1 бар

Дизайн
Коллекция:

GROHE F-digital Puck

Цвет:

хром

Функционал
Технологии:

GROHE Digital

Дополнительная информация
Электропитание:

220 вольт

Страна производства:

Германия

Гарантия:

6 месяцев

Обратите внимание:

Производитель вправе изменять параметры продукции без дополнительного уведомления. Информация о технических характеристиках, комплекте поставки, стране изготовления и внешнем виде товара может отличаться от фактической и основывается на последних доступных к моменту публикации данных. Обязательно ознакомьтесь с руководством пользователя до начала использования товара.

Инструкции

Чертежи
(Размер: 12.3 KB)
Инструкции
36356000-T-01 (Размер: 604.9 KB)
 Загружается…

SG @ 2022-04-24 07:21:48:G0:2.584:R5441

Линеаризованный активный смеситель — Сайт инженера Задорожного С.М.

Описываемый метод позволяет улучшить характеристики двухбалансного активного смесителя по интермодуляционным составляющим путем введения отрицательной обратной связи, снижая таким образом нелинейность активных элементов. В результате по своим характеристикам двухбаланснай активный смеситель становится сравним с такими ранее известными схемами1,2 смесителей как кольцевой диодный смеситель и смеситель на мощных ключевых полевых транзисторах с изолированным затвором (MOSFET).

Введение

Смесители и модуляторы являются важной составной частью при построении радиочастотных систем связи. Для реализации таких необходимых в системах связи функций как преобразование частоты, модуляция и демодуляция применяется много различных схем смесителей, построенных с применением диодов, мощных ключевых полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET), двух-затворных полевых транзисторов, а также разработанное в своё время Барри Джильбертом (Barrie Gilbert) и очень популярное так называемое «транзисторное дерево» или «Джильбертовская ячейка» (Gilbert Cell). Но во всех этих схемах нелинейность используемых полупроводниковых приборов, прямо или косвенно, вызывает искажения при взаимодействии в смесителе двух или более различных сигналов – феномен, известный профессионалам как возникновение интермодуляционных искажений (IMD – intermodulation distortion).

Источники возникновения интермодуляционных искажений — это предмет отдельной дискуссии, которой много уделено внимания в специальной литературе, и продолжение которой не является предметом данной статьи. Точнее, вниманию читателя будет предложено краткое обсуждение двух наиболее известных схем построения смесителей, таких как кольцевой диодный смеситель и «транзисторное дерево», для выявления их основных характеристик и последующего сравнения с упомянутой ранее новой схемой смесителя с отрицательной обратной связью, в котором неискаженность полезного сигнала может быть достигнута путем применения несложной схемотехники отрицательной обратной связи, известной по схеме транзисторного усилителя с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению, существенно улучшающей характеристики смесителя по интермодуляционным составляющим 3-го порядка (IIP3) и точке компрессии (P1dB).

Кольцевой диодный смеситель

Кольцевые диодные смесители стали применяться с началом широкого использования полупроводниковых диодов в конце 1940-х годов и нелинейность их характеристики сразу стала очевидной3,4. Этот феномен до сих пор продолжает быть объектом пристального изучения в специальной литературе 5,6,7.

Построение кольцевого диодного смесителя класса I иллюстрирует схема на рис.1. Здесь четыре диода соединены в кольцо и попеременно переключаются в состояние «ВКЛ.» и «ВЫКЛ.» подаваемым с гетеродина (local oscillator – LO) сигналом.

Рис.1. Типичный кольцевой диодный смеситель класса I.

Требуемая для нормальной работы такого смесителя мощность сигнала гетеродина обычно составляет +7 dBm, для схем кольцевых диодных смесителей последующих классов требуемая мощность сигнала гетеродина достигает +17 dBm и более, что обусловлено стремлением к более высоким качественным показателям по интермодуляционным составляющим.

С целью последующего сравнительного анализа рассмотрим качественные характеристики по интермодуляционным составляющим и точке компрессии распостраненного кольцевого диодного смесителя класса I типа SBL-1, производимого фирмой Mini-Circuits. Этот смеситель пользуется широкой популярностью среди разработчиков-радиолюбителей, а его коммерческий «двойник» SBA-1 распостранён ещё более широко, поэтому и был выбран для данного исследования.

По условиям тестирования уровень сигнала гетеродина частотой 10 МГц составлял требуемые +7 dBm, а на другой вход смесителя поступали два сигнала с частотами 500 кГц и 510 кГц. Эти частоты были выбраны исходя из рабочего диапазона частот смесителя SBL-1 и так же будут использоваться для последующего сравнительного тестирования других схем смесителей.

Качественные параметры смесителя SBL-1 иллюстрирует рис.2, а их численные значения сведены в табл.1.

Рис.2. Интермодуляционные искажения кольцевого диодного смесителя SBL-1, 10 dBm/дел.

Это объективно типичные характеристики кольцевого диодного смесителя класса I, но, как будет показано ниже, более высокие уровни IIP3— и P1dB-параметров могут быть достигнуты при значительно меньшей мощности сигнала гетеродина в активном смесителе, построенном на базе двух усилителей с отрицательной обратной связью.

Табл.1.

Сигнал Частота Уровень
Входные сигналы:
f1 500 кГц -9 dBm
f2 510 кГц -9 dBm
Сигнал гетеродина:
fLO 10 МГц +7 dBm
Выходные сигналы:
fLO+f1 10500 кГц -14 dBm
fLO+f2 10510 кГц -14 dBm
fLO+2f1-f2 10490 кГц -56 dBc
fLO+f1-2f2 9480 кГц -56 dBc
Gain -5 dB
IIP3 +19 dBm
P1dB -4.5 dBm

Смеситель на мощных ключевых полевых транзисторах с изолированным затвором (MOSFET)

Рис.3. Кольцевой смеситель на мощных полевых транзисторах с изолированным затвором.

В высококачественных кольцевых смесителях вместо диодов используются ключевые полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET). Типовая схема такого смесителя представлена на рис.3.

Для смесителей этого типа характерна точка пересечения по продуктам интермодуляции 3-го порядка (input intercept points — IIP3) выше +40 dBm, но ценой очень высокого уровня мощности сигнала гетеродина, обычно +17 dBm и выше, что на практике часто мешает их применению в портативной радиоаппаратуре. Однако по своим характеристикам он превосходит кольцевой диодный смеситель класса III.

В профессиональной и радиолюбительской литературе8,9,10,11,12,13,14 очень широко обсуждается тема построения кольцевых смесителей на мощных ключевых полевых транзисторах и довольно затруднительно уделить этой теме достаточно внимания не отвлекаясь собственно от цели данной статьи.

Смеситель по схеме «транзисторное дерево»

На рис.4 приведена функциональная схема смесителя типа «транзисторное дерево». Первоначально запатентованный в 1966-м году Ховардом Джонсом (Howard Jones) как синхронный детектор15, этот очень популярный активный смеситель известен больше как «Джильбертовская ячейка» (Gilbert Cell), в соответствии с более поздним патентом и использованием этой схемы в качестве базовой при построении аналоговых перемножителей16. Этот смеситель по своему построению является производной семейства ламповых синхронных демодуляторов17.

Рис.4. Смеситель по схеме «транзисторное дерево», известный также как «Джильбертовская ячейка» (Gilbert Cell).

Здесь входной сигнал промежуточной частоты (IF) через трансформатор T2 противофазно управляет дифференциальным источником тока на транзисторах VT2 и VT5. Для стабилизации коэффициента преобразования смесителя в широком диапазоне уровней входного сигнала, а также для снижения влияния нелинейности транзисторов VT2 и VT5 в эмиттеры и между ними включены резисторы последовательной отрицательной обратной связи по току R4..R6.

Выходные токи дифференциального источника тока, то есть коллекторные токи транзисторов VT2 и VT5, противофазно коммутируются транзисторами дифференциальных пар VT1:VT3 и VT4:VT6, попеременно переключаемыми в состояние «ВКЛ.» и «ВЫКЛ.» сигналом, подаваемым с гетеродина LO через трансформатор T1. Коллекторы транзисторных пар взаимно крест-накрест соединены, поэтому, благодаря суммированию токов на резисторах нагрузки R3 и R7, сигналы гетеродина и промежуточной частоты подавляются, а продукты их смешения, в том числе полезный радиосигнал RF, выделяются на первичной обмотке трансформатора T3.

С целью проверки характеристик показанный на рис.4 смеситель был собран на производимой фирмой Harris микросхеме CA3054 (теперь её производит фирма Intersil — прим. переводчика), содержащей два идентичных дифференциальных усилителя. При напряжении питания равном +12 В и сопротивлении резисторов R4..R6 равном 100 Ом (использовалась резисторная сборка из трёх резисторов) напряжение на базах транзисторов VT2 и VT5 было установлено равным +2.1 В, при этом коллекторный ток смещения этих транзисторов составил 15 мА. Напряжение на базах транзисторов VT1, VT3, VT4 и VT6 было установлено равным +4.7 В. Таким образом рабочая точка транзисторов VT2 и VT5 оставалась на линейном участке их характеристики во всём диапазоне уровней входного сигнала18. Все трансформаторы T1, T2 и T3 содержали по четыре витка трифилярной обмотки на сердечнике типа Fair-Rite 2843-002-402 (бинокуляр-трансфлюктор). При соотношении обмоток 1:1:1 входные и выходной импедансы смесителя составляют 50 Ом.

Условия тестирования смесителя были такими же, как и для кольцевого диодного смесителя, за исключением уровня сигнала гетеродина, который составлял 0 dBm (1 мВт). Этот уровень был установлен для всех рассматриваемых в данной статье активных смесителей, вполне удовлетворительно работающих и при таких низких уровнях сигнала гетеродина как -6 dBm (0.25 мВт).

Рис.5 и табл.2 иллюстрируют качественные характеристики смесителя по схеме «транзисторное дерево». Точка компрессии P1dB характеристики такого смесителя расположена выше, чем у кольцевого диодного смесителя, а точка пересечения по интермодуляционным составляющим 3-го порядка (IIP3) — ниже. Однако, несмотря на тот факт, что требуемый для работы смесителя типа «транзисторное дерево» уровень сигнала гетеродина существенно ниже чем для кольцевого диодного смесителя, его качественные характеристики по уровню интермодуляционных искажений уступают кольцевому диодному смесителю незначительно.

Рис.5. Интермодуляционные искажения смесителя по схеме «транзисторное дерево», 10 dBm/дел.

Табл.2.

Сигнал Частота Уровень
Входные сигналы:
f1 500 кГц -7 dBm
f2 510 кГц -7 dBm
Сигнал гетеродина:
fLO 10 МГц 0 dBm
Выходные сигналы:
fLO+f1 10500 кГц -5.5 dBm
fLO+f2 10510 кГц -5.5 dBm
fLO+2f1-f2 10490 кГц -42.5 dBc
fLO+f1-2f2 9480 кГц -42.5 dBc
Gain -1.5 dB
IIP3 +17.5 dBm
P1dB +4.5 dBm

Долгое время считалось, что основным препятствием для получения в смесителе по схеме «транзисторное дерево» более высоких характеристик по уровню вносимых интермодуляционных искажений являются управляющие транзисторы VT2 и VT5, работающие как управляемые напряжением источники тока.19,20 Для коррекции этого недостатка успешно использовался ряд методов, описанных в литературе.19,21,22 Но все эти методы игнорируют другие источники интермодуляционных искажений, такие как нелинейность коэффициента передачи тока hfe управляющих транзисторов, а также нелинейность характеристик четырех переключающих их ток транзисторов VT1:VT3 и VT4:VT6. Эти недостатки могут быть преодолены применением цепи комбинированной последовательно-параллельной отрицательной обратной связи (series/shunt feedback), охватывающей все транзисторные узлы смесителя, по аналогии с транзисторными усилительными каскадами.

Усилитель с комбинированной последовательно-параллельной отрицательной обратной связью (series/shunt feedback)

На рис.6 приведена схема транзисторного усилителя с комбинированной последовательно-параллельной отрицательной обратной связью (ООС).

Рис.6. Транзисторный усилительный каскад с комбинированной последовательно-параллельной отрицательной обратной связью.

Последовательная ООС (series feedback) образована резистором R2, включенным в эмиттерную цепь транзистора VT1. Параллельная ООС (shunt feedback) образована резистором R1, включенным между коллектором и базой транзистора VT1.

Входное и выходное сопротивление такого усилителя определяется соотношением23,24:

[1]

а коэффициент усиления по мощности:

[2]

Такая топология отрицательной обратной связи позволяет простыми средствами повысить линейность транзисторного усилителя и, кроме того, легко реализуема в схеме смесителя типа «транзисторное дерево».

Линеаризованный активный смеситель с ООС (вариант 1)

Схема линеаризованного активного смесителя по схеме «транзисторное дерево», охваченного глубокой ООС, приведена на рис.7. Первый линеаризованный «усилитель» с комбинированной последовательно-параллельной ООС образован путем включения отдельных резисторов параллельной ООС (shunt feedback) R2:R3 между коллекторами транзисторов ключевой транзисторной пары VT1:VT3 и базой управляющего транзистора VT2 через развязывающий конденсатор C1. Последовательная ООС (series feedback) образована цепью из трех резисторов R5:R9:R13. В результате «усиливаемый» сигнал промежуточной частоты IF, который подавляется в базовой схеме «транзисторного дерева», здесь выделяется как синфазный на резисторах нагрузки и через цепь параллельной ООС R2:R3:C1 подается в базу управляющего транзистора VT2. В то же время сигналы гетеродина LO и результирующей радиочастоты RF на базе транзистора VT2 подавляются. Таким образом схема работает как усилитель только для сигнала промежуточной частоты IF, и поскольку цепь комбинированной последовательно-параллельной ООС охватывает все три транзистора, то вносимые ими искажения, обусловленные их нелинейностью, компенсируются.

Рис.7. Схема линеаризованного активного смесителя (вариант 1).

Аналогично вторая транзисторная пара VT4:VT6 со вторым управляющим транзистором VT5 и соответствующими цепями параллельной и последовательной ООС образуют второй линеаризованный «усилитель». Заметим, что три резистора R5:R9:R13 играют ту же роль, что и резистор R2 в схеме на рис.6 и выражениях [1] и [2].

Выходной трансформатор T3 подключен к коллекторам транзисторов транзисторных пар VT1:VT3 и VT4:VT6 через четыре 100-омных резистора R7:R8:R10:R11 таким образом, что сигналы с частотой гетеродина LO и промежуточной частоты IF на его первичной обмотке подавляются и на выходе смесителя присутствуют только продукты их смешения.

Для тестирования линеаризованного таким образом активного смесителя была собрана схема из таких же элементов, что и предыдущая схема смесителя, с теми же режимами по постоянному току. При сопротивлении резисторов параллельной ООС R2, R3, R15 и R16 равном 330 Ом входное и выходное сопротивление обоих «усилителей» было примерно по 100 Ом, а усиление каждым «усилителем» сигнала промежуточной частоты IF составило около +6.7 dB.

Рис.8. Интермодуляционные искажения линеаризованного активного смесителя (вариант 1), 10 dBm/дел.

Табл.3.

Сигнал Частота Уровень
Входные сигналы:
f1 500 кГц -3 dBm
f2 510 кГц -3 dBm
Сигнал гетеродина:
fLO 10 МГц 0 dBm
Выходные сигналы:
fLO+f1 10500 кГц -10 dBm
fLO+f2 10510 кГц -10 dBm
fLO+2f1-f2 10490 кГц -49 dBc
fLO+f1-2f2 9480 кГц -49 dBc
Gain -7 dB
IIP3 +21.5 dBm
P1dB +5.5 dBm

Приведенные на рис.8 и в табл.3 результаты тестирования показывают, что, по сравнению с рассмотренным ранее смесителем типа «транзисторное дерево», схема которого изображена на рис.4, собранный по приведенной на рис.7 схеме линеаризованный активный смеситель с комбинированной ООС имеет более высокие характеристики по уровню вносимых интермодуляционных искажений и превосходит кольцевой диодный смеситель SBL-1 фирмы Mini-Circuits при существенно меньшем уровне сигнала гетеродина LO. Несколько страдает точка компрессии P1dB, — это вызвано неполным подавлением сигнала гетеродина LO на коллекторах транзисторов VT1:VT3 и VT4:VT6, что приводит к слишком раннему их насыщению. Происходит это из-за четырех 100-омных резисторов R7:R8:R10:R11 в перекрестии между коллекторами этих транзисторов, тогда как в смесителе «транзисторное дерево» на рис.4 соответствующие коллекторы транзисторов соединены друг с другом непосредственно и сигнал гетеродина на них подавляется практически полностью. Кроме того, эта цепь из резисторов вносит излишнее затухание выходного сигнала — около 6 dBm. Этого недостатка удалось избежать путем совмещения выходных сигналов смесителя не на резисторах, а с помощью так называемого «гибридного» трансформатора.

Совмещение сигналов с помощью «гибридного» трансформатора

Гибридные трансформаторы25,26,27 (известные также как мостовые трансформаторы или симметричные трансформаторы) ранее широко применялись в телефонных усилителях, но с использованием соответствующих ферромагнитных материалов легко нашли свое применение и в высокочастотных схемах.

В схеме на рис.9 гибридный трансформатор используется для выделения разностного сигнала из двух сигналов с синфазной составляющей. Имеющие синфазную составляющую сигналы подаются на противоположные выводы первичной обмотки трансформатора, которая имеет отвод от середины и изолирована от вторичной. При таком включении синфазная составляющая появляется на средней точке первичной обмотки трансформатора, а разностный сигнал выделяется на его вторичной обмотке. Происходит это потому, что ток в первичной обмотке протекает только при разном потенциале на противоположных выводах обмотки.

Рис.9 Выделение разностного сигнала при помощи «гибридного» трансформатора.

Пусть первичная и вторичная обмотки такого трансформатора имеют по 2N и M витков соответственно. Тогда для согласования с нагрузкой значения сопротивлений в схеме на рис.9 должны быть связаны следующими соотношениями:

[3]

[4]

Использование для совмещения выходных сигналов в схеме смесителя на рис.7 цепи из четырех резисторов R7:R8:R10:R11 привело к уменьшению коэффициента передачи смесителя на 6 dBm. Применение для той же цели гибридного трансформатора сводит эти потери на нет, поэтому, говоря о такой топологии схемы, часто используют термин «lossless» (т.е. «без потерь» или «без затуханий»).

Линеаризованный активный смеситель без потерь полезного сигнала (вариант 2)

На рис.10 приведена схема линеаризованного активного двухбалансного смесителя, в котором для совмещения выходных сигналов применена lossless-топология с использованием гибридных высокочастотных трансформаторов. Схема содержит два одинаковых балансных активных смесителя, поэтому достаточно рассмотреть работу одного из них.

Рис.10. Линеаризованный активный смеситель (вариант 2).

Для начала представим себе, что смеситель в целом нагружен по выходу RF на сопротивление нагрузки RL (на схеме не показан). Тогда приведенное значение сопротивления нагрузки для каждого из составляющих его балансных смесителей будет равно 2RL. При этом, если обмотки гибридных трансформаторов T3 и T4 выполнены с соотношением количества витков 1:1:1, то сопротивление в средней точке их первичной обмотки также будет составлять 2RL, а сопротивление на концах этой обмотки будет равно 4RL.

Периодическое противофазное переключение транзисторов VT1 и VT3 сигналом гетеродина LO модулирует коллекторный ток транзистора VT2, создавая тем самым дифференциальный сигнал в первичной обмотке трансформатора T3. Сопротивление нагрузки в коллекторной цепи транзистора VT2 — величина постоянная, эквивалентная параллельно соединенным сопротивлениям в коллекторных цепях транзисторов VT1 и VT3 и равная сопротивлению в средней точке гибридного трансформатора, т.е. 2RL. Таким образом и в этой схеме можно реализовать «усилитель» с комбинированной последовательно-параллельной ООС (series/shunt feedback).

Предположим, что вторичные обмотки обоих выходных гибридных трансформаторов друг от друга отсоединены и нагружены каждая на свое сопротивление нагрузки. В этом случае напряжения на коллекторах четырех транзисторов VT1, VT3, VT4 и VT6 определяются соответственно выражениями [5], [6], [7] и [8]:

[5]

[6]

[7]

[8]

где:

AIF — амплитуда сигнала промежуточной частоты;
G — определяемый выражением [2] коэффициент усиления «усилителя»;
— значение частоты гетеродина;
— значение промежуточной частоты;
Ibias — коллекторный ток смещения транзистора VT2.

Крайнее правое слагаемое в равенствах [5] и [6] представляет собой дифференциальный сигнал несущей гетеродина в первичной обмотке трансформатора T3. Он эквивалентен сигналу в первичной обмотке трансформатора T4, но противоположен по фазе (равенства [7] и [8]). Баланс этих двух сигналов, при соответствующем соединении вторичных обмоток этих двух трансформаторов (см. рис.10), обеспечивает эффективное подавление сигнала гетеродина и выделение продуктов смешения, в том числе полезного радиосигнала RF, на выходе смесителя. В идеальном случае (т.е. при отсутствии потерь) выражения, описывающие напряжения на коллекторах тех же четырех транзисторов, принимают следующий вид:

[9]

[10]

[11]

[12]

Восстановленные сигналы промежуточной частоты на средних точках первичной обмотки выходных гибридных трансформаторов T3 и T4 описываются выражениями:

[13]

[14]

а сигнал на выходе смесителя описывается выражением:

[15]

которое, при условии равенства M=N, принимает вид:

[16]

Схема для тестирования была собрана, опять таки, из таких же элементов, что и предыдущая схема смесителя, с теми же режимами по постоянному току. Два гибридных трансформатора T3 и T4 имели такую же конструкцию, что и входные трансформаторы T1 и T2, и при соотношении обмоток 1:1:1 содержали по четыре витка трифилярной обмотки на сердечнике типа Fair-Rite 2843-002-402. Поэтому входное и выходное сопротивление каждого из балансных смесителей составляло по 100 Ом. Соответственно, с учетом параллельного соединения вторичных обмоток трансформаторов T3 и T4, входное и выходное сопротивление смесителя составляет 50 Ом.

Тестировалась схема на рис.10 при тех же частотах и уровне сигнала гетеродина, что и предыдущая. Рис.11 и табл.4 иллюстрируют качественные показатели смесителя. В результате того, что уровень продуктов интермодуляции третьего порядка составил -53 dBc, точка пересечения IIP3 выходит соответственно на вполне удовлетворительный уровень +29.5 dBm. Также и точка компрессии P1dB поднялась до +10.5 dBm. Таким образом, использование в схеме гибридного трансформатора позволило сконструировать активный смеситель, соперничающий по своему низкому уровню интермодуляционных искажений с кольцевым диодным смесителем III-го класса, но требующий при этом гораздо меньшей мощности сигнала гетеродина.

Рис.11. Интермодуляционные искажения линеаризованного активного смесителя (вариант 2), 10 dBm/дел.

Табл.4.

Сигнал Частота Уровень
Входные сигналы:
f1 500 кГц +3 dBm
f2 510 кГц +3 dBm
Сигнал гетеродина:
fLO 10 МГц 0 dBm
Выходные сигналы:
fLO+f1 10500 кГц 0 dBm
fLO+f2 10510 кГц 0 dBm
fLO+2f1-f2 10490 кГц -53 dBc
fLO+f1-2f2 9480 кГц -53 dBc
Gain -3 dB
IIP3 +29.5 dBm
P1dB +10.5 dBm

Чувствительность к реактивной нагрузке

Такой аспект оценки качества смесителей, как чувствительность к частотнозависимой нагрузке, требует специального рассмотрения. При разработке радиопередающей и радиоприемной аппаратуры для подавления зеркальных и паразитных каналов при преобразовании частоты чаще всего все-таки требуется фильтрация выходного сигнала смесителя, например, с помощью фильтра сосредоточенной селекции. Кольцевые диодные смесители и кольцевые смесители на мощных полевых транзисторах с изолированным затвором (MOSFET) печально известны своей чувствительностью к сопротивлению нагрузки и требуют тщательного согласования с ней, и в то же время в активных смесителях в самом худшем случае несогласованной нагрузки высокое внутреннее сопротивление активного смесителя гасит амплитуду нежелательных сигналов.

Ввиду вышесказанного был собран полосовой фильтр сосредоточенной селекции с центральной частотой 10.7 МГц и полосой пропускания 500 кГц, схема которого приведена на рис.12. Измеренное собственное затухание фильтра составило 5.5 dB и учитывалось в результатах последующих измерений.

Рис.12. Полосовой фильтр на 10.7 МГц для проверки смесителей на чувствительность к реактивной нагрузке.

Из приведенных в табл.5 результатов измерений видно, что кольцевой диодный смеситель SBL-1 в самом деле очень чувствителен к подключению на его выходе вместо чисто активной согласованной нагрузки узкополосного фильтра промежуточной частоты: точка пересечения по продуктам интермодуляции третьего порядка IIP3 при этом падает на 11.5 dB, а точка компрессии P1db на 3 dB. Активные смесители, все без исключения, показали по существу меньшую чувствительность к частотнозависимой нагрузке, точка компрессии P1db при этом осталась на прежнем месте, а точка пересечения по продуктам интермодуляции третьего порядка IIP3 упала не более чем на 1 dB во всех трех случаях.

Табл.5.

Кольцевой диодный смеситель
SBL-1
Активный смеситель по схеме «транзисторное дерево» Линеаризованный активный смеситель с ООС
(вариант 1)
Линеаризованный активный смеситель с ООС
(вариант 2)
Согласованная активная нагрузка:
P1db -4.5dBm +4.5dBm +5.5dBm +10.5dBm
IIP3 +19dBm +17.5dBm +21.5dBm +29.5dBm
Полосовой фильтр на рис.12 в качестве нагрузки:
P1db -7.5dBm +4.5dBm +5.5dBm +10.5dBm
IIP3 +7.5dBm +16.5dBm +20.75dBm +28.5dBm

В полученных результатах нет ничего удивительного. В случае с кольцевым диодным смесителем энергия сигнала с ненагруженного выхода отражается обратно в диодную схему, где она может затем взаимодействовать с нелинейностью диодных переходов. И напротив, отраженная обратно в активный смеситель энергия сигнала гасится в сопротивлениях нагрузки переключающих транзисторов, а нелинейные переходы база-эмиттер оказываются изолированными из-за малых коэффициентов обратной передачи тока транзисторов.

Заключение

Итак, активный смеситель с цепью комбинированной последовательно-параллельной ООС показал такие качественные характеристики, которые являются желательными и при разработке высококачественных радиочастотных приемопередающих систем. Дальнейшие усовершенствования, включая использование альтернативных топологий отрицательной обратной связи, имеющее целью улучшение шумовой характеристики смесителя, позволят получить смеситель с очень широким динамическим диапазоном, не требующий чрезмерных уровней мощности от гетеродина.

©Christopher Trask, 1998.

Перевод ©Задорожный Сергей Михайлович, 2006г.

Литература:

  1. Trask, Chris, «Feedback Technique Improves Active Mixer Performance»; RF Design, September 1997.
  2. Patent pending.
  3. Belevitch, V., «Non-Linear Effects in Ring Modulators»; Wireless Engineer, Vol.26, May 1949, p.177.
  4. Tucker, D. G., «Intermodulation Distortion in Rectifier Modulators»; Wireless Engineer, June 1954, pp.145-152.
  5. Gardiner, J.G., «An Intermodulation Phenomenon in the Ring Modulator»; The Radio and Electronics Engineer, Vol.39, No.4, April 1970, pp.193-197.
  6. Walker, H.P., «Sources of Intermodulation in Diode-Ring Mixers»; The Radio and Electronics Engineer, Vol.46, No.5, May 1976, pp.247-253.
  7. Maas, Stephen A., «Two-Tone Intermodulation in Diode Mixers»; IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.MTT-35, No.3, March 1987, pp.307-314.
  8. Evans, Arthur D.(ed), «Designing with Field-Effect Transistors»; McGraw-Hill/Siliconix, 1981.
  9. Rohde, Ulrich L., «Recent Developments in Circuits and Techniques for High-Frequency Communications Receivers»; Ham Radio, April 1980, pp.20-25.
  10. Rohde, Ulrich L., «Key Components of Modern Receiver Design»; QST, May 1994, pp.29-31 (pt.1), June 1994, pp.27-31 (pt.2), July 1994, pp.42-45 (pt.3).
  11. Rohde, Ulrich L., «Recent Advances in Shortwave Receiver Design»; QST, November 1992, pp.45-55.
  12. Rohde, Ulrich L., «Performance Capability of Active Mixers»; Ham Radio, March 1982, pp.30-35 (pt.1), April 1982, pp.38-44 (pt.2).
  13. Rohde, Ulrich L., «Performance Capability of Active Mixers»; Proceeding WESCON 81, pp.24/1-17.
  14. Rohde, Ulrich L. and T.T.N. Bucher, «Communications Receivers: Principles and Design, 1st ed.»; McGraw-Hill, 1988.
  15. Jones, Howard E., «Dual Output Synchronous Detector Utilizing Transistorized Differential Amplifiers»; U.S.Patent 3.241.078, 15 March 1966.
  16. Gilbert, Barrie, «Four-Quadrant Multiplier Circuit»; U.S.Patent 3.689.752, 5 September 1972.
  17. Schuster, N.A., «A Phase-Sensitive Detector Circuit Having High Balance Stability»; The Review of Scientific Instruments, Vol.22, No.4, April 1951, pp.254-255.
  18. Sullivan, Patrick J. and Walter H. Ku, «Active Doubly Balanced Mixers for CMOS RFICs»; Microwave Journal, October 1997, pp.22-38.
  19. Chadwick, Peter, «The SL6440 High Performance Integrated Circuit Mixer»; WESCON 1981 Conference Record, Session 24, pp.2/1-9.
  20. Chadwick, Peter, «More on Gilbert Cell Mixers»; Radio Communications, June 1998, p.59.
  21. Heck, Joseph P., «Balanced Mixer With Improved Linearity»; U.S. Patent 5.548.840, 20 August 1996.
  22. Gilbert, Barrie, «The MICROMIXER: A Highly Linear Variant of the Gilbert Mixer Using a Bisymmetric Class-AB Input Stage»; IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol.32, No.9, September 1997, pp.1412-1423.
  23. Meyer, Robert G., Ralph Eschenbach, and Robert Chin, «Wide-Band Ultralinear Amplifier from 3 to 300 MHz»; IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-9, No. 4, Aug 1974, pp. 167-175.
  24. Ulrich, Eric, «Use Negative Feedback to Slash Wideband VSWR», Microwaves, October 1978, pp. 66-70.
  25. Gross, Tom, «Hybrid Transformers Prove Versatile in High-Frequency Applications», Electronics, March 3, 1977, pp. 113-115.
  26. Sartori, Eugene F., «Hybrid Transformers», IEEE Transactions on Parts, Materials, and Packaging (PMP), Vol. PMP-4, No. 3, September 1968, pp.59-66.
  27. Bode, Hendrik W., «Coupling Networks», U.S. Patent 2,337,965, December 28, 1943.
  28. Yousif, A.M. and J.G. Gardiner, «Distortion Effects in a Switching-Diode Modulator with Tuned Terminations», Proceedings of the IEE, Vol. 119, No. 2, February 1972, pp. 143-148.

Original text:

Trask, Chris, “A Linearized Active Mixer”, Proceedings RF Design 98, San Jose, California, October 1998, pp. 13-23. Скачать >>

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СМЕСИТЕЛЯ С ФОРМИРОВАНИЕМ ПРОТИВОФАЗНОГО СИГНАЛА ГЕТЕРОДИНА | Мирзаев

1. Щитов А.М., Мирзаев З.Н., Исаев М.Д. Расчет и проектирование смесителя с диплексором 18-26 ГГц // Вестник Воронежского государственного технического университета . 2010. Т.6, № 11. С. 119-122.

2. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств Под ред. В.И. Вольмана. –М.: Радио и связь, 1982.-328.

3. Тагилаев А.Р., Исаев М.Д., Мирзаев З.Н. Высокочастотный балансный модулятор с высоким подавлением несущей частоты. Радиотехника, 2011, № 10,C. 45-47.

4. Мирзаев З.Н., Щитов А.М., Гусейнов М.С.Широкополосный балансный удвоитель частоты миллиметрового диапазона (26-40ГГц) // Вестник Воронежского государственного технического университета. –Воронеж: ВГТУ, 2011. Т.7, № 11. С. 170-174.

5. Щитов А.М., Мирзаев З.Н., Исаев М.Д. Расчет и проектирование смесителя проходного типа 18-26 ГГц // Вестник Воронежского государственного технического университета. Воронеж: ВГТУ, 2010. Т.6, № 11. С. 119122.

6. Гусейнов М.С., Мирзаев З.Н., Щитов А.М. Расчет широкополосного полосно-пропускающего фильтра (12-19,2 ГГц) с короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Махачкала: ДГТУ, 2011. №21. С. 16–21.

7. Гусейнов М.С., Мирзаев З.Н. Широкополосный балансный умножитель частоты на связанных микрополосковых линиях передачи // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Махачкала: ДГТУ, 2010. №19. С. 7-11.

8. Мирзаев З.Н., Исаев М.Д. Расчет параметров микрополосковых полосовых фильтров на связанных линиях // Сборник научных трудов кафедры микроэлектроники.– Махачкала: тип. ИП Тагиева Р.Х., 2011. Вып.1. С.36-40.

9. Мирзаев З.Н., Гусейнов М.С. Расчет широкополосных согласующих цепей лестничной структуры (статья) // Исследование, разработка и применение средств радиоэлектроники, телекоммуникаций и информационных систем в промышленности: матер. Всерос. науч.-тех. конф. Махачкала: ДГТУ, 2011. С. 105-108.

10. Мирзаев З.Н., Гусейнов М.С. Расчет элементов широкополосной согласующей цепи в диапазоне 4-6,4 ГГц (статья) // Исследование, разработка и применение средств радиоэлектроники, телекоммуникаций и информационных систем в промышленности: матер. Всерос. науч.-тех. конф. Махачкала: ДГТУ, 2011. С. 90-94.

11. Коаксиальные, волноводные и оптические устройства . Каталог ННИПИ «Кварц», Н. Новгород, 2002 г.

12. Харкевич А.А. Нелинейные и параметрические явления в радиотехнике. — М.: Гос-техиздат, 1956. — 184 с.

13. Григулевич В.И., Иммореев И.Я. Радиоимпульсное преобразование частоты. М.:Сов.радио, 1966, 335 с.

14. Хотунцев Ю.Л. Полупроводниковые СВЧ устройства. — М.: Связь, 1978. — 256с.

15. Петров Б.Е. Спектральный анализ в применении к нелинейной колебательной системе. — Радиотехника, 1964, т. 19, №7, с.3-12.

16. Петров Б.Е. КПД варакторрных умножителей частоты с холостым контуром, настроенным на вторую гармонику. — В кн.: Полупроводниковые приборы и их применение, под ред. Я.А. Федотова, вып.20. М.: Сов радио, 1968, с.356-366.

17. Пильдон В.И., Визель А.А. Полупроводниковые диоды для умножения частоты. — В кн.: Полупроводноковые приборы и их применение. Под ред. Я.А. Федотова. — М.: Сов.радио, 1970, вып.23, с.82-108.

18. Жаботинский М.Е., Свердлов Ю.Л. Основы теории и техники умножения частоты. -М.: Сов. радио,. 1964,327 с.

19. Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. — М.: Связь, 1976. — 326 с.

20. Буторин E.H., Корж В.И., Крушгаа Е.Б. О времени восстановления обратной проводимости умножительных диодов.- Радиотехника, 1972, т. 27, № 6, с.65-68.

Общие сведения о микшерах и их параметрах

Скачать эту статью в формате .PDF

Смеситель представляет собой трехпортовый компонент, выполняющий задачу преобразования частоты. Микшеры преобразуют частоту входного сигнала в другую частоту. Эта функциональность жизненно важна для широкого спектра приложений, включая военные радары, спутниковую связь (спутниковую связь), базовые станции сотовой связи и многое другое. Смесители используются для выполнения как преобразования частоты с повышением, так и преобразования с понижением частоты.


1. Эти простые схемы иллюстрируют преобразование частоты. (Предоставлено компанией Marki Microwave)

В учебном пособии «Основы работы с микшером» Ференц Марки и Кристофер Марки объясняют: «Два из трех портов микшера служат входами, а другой порт служит выходным портом. Выходной сигнал идеального смесителя состоит из суммы и разности частот двух входных сигналов. Другими словами:

f выход = f дюйм1 ± f дюйм2

Три порта микшера известны как порты промежуточной частоты (ПЧ), радиочастоты (РЧ) и порта гетеродина (LO).Порт LO обычно является входным портом.»

Порты RF и IF могут использоваться взаимозаменяемо, в зависимости от того, используется ли микшер для преобразования с повышением частоты или преобразования с понижением частоты. Сигнал гетеродина обычно является самым сильным сигналом, подаваемым в смеситель. Требуемый уровень возбуждения гетеродина зависит от нескольких факторов, включая конфигурацию микшера и технологию устройства.

Когда микшер используется для преобразования с понижением частоты, входной сигнал поступает на порт RF, а сигнал LO поступает на порт LO.Эти два входных сигнала создают выходной сигнал на порте ПЧ. Частота этого выходного сигнала равна разнице частоты входного ВЧ-сигнала и частоты гетеродинного сигнала.

Когда микшер используется для преобразования с повышением частоты, входной сигнал поступает на порт ПЧ, а сигнал гетеродина поступает на порт гетеродина. Эти два входных сигнала создают выходной сигнал на РЧ-порте. Частота этого выходного сигнала равна сумме частоты входного сигнала ПЧ и частоты сигнала гетеродина.И преобразование с понижением частоты, и преобразование с повышением частоты показаны графически на рис. 1 . Преобразование с повышением частоты обычно является частью передатчика, тогда как преобразование с понижением частоты обычно используется в приемнике.

Рабочие параметры миксера

Производительность микшера определяется несколькими показателями. Эти показатели производительности указаны в большинстве спецификаций микшеров. Спецификации, описанные ниже, помогают разработчику системы выбрать подходящий микшер, отвечающий системным требованиям.

Потери преобразования: В пассивных смесителях потери преобразования определяются как разница в уровне сигнала между амплитудой входного сигнала и амплитудой полезного выходного сигнала.В смесителе, используемом для преобразования с понижением частоты, потери преобразования представляют собой разницу между амплитудой входного ВЧ-сигнала и амплитудой выходного сигнала ПЧ. В смесителе, используемом для преобразования с повышением частоты, потери преобразования представляют собой разницу между амплитудой входного ПЧ-сигнала и амплитудой выходного ВЧ-сигнала.

Потери при преобразовании выражаются положительным числом в децибелах. «Обычные значения потерь преобразования могут варьироваться от 4,5 до 9 дБ в зависимости от микшера», — отметили Марки в своей статье.Значения потерь преобразования от 6 до 8 дБ являются обычными для стандартных смесителей с двойной балансировкой, в то время как смесители с тройной балансировкой обычно имеют более высокие потери преобразования, чем смесители с двойной балансировкой. Также возможно добиться коэффициента преобразования в активных смесителях.


2. Показано графическое представление точки сжатия 1 дБ. (Предоставлено компанией Marki Microwave)

Изоляция: Как заявил Markis, «Изоляция — это измерение количества энергии, которая утекает из одного порта в другой.Изоляция определяется как разница в уровне сигнала между амплитудой входного сигнала и амплитудой утечки мощности из этого входного сигнала в другой порт». маленький

Они продолжают: «В микроволновых смесителях обычно используются три типа изоляции: изоляция LO-RF, изоляция LO-IF и изоляция RF-IF».

Например, если в порт гетеродина подается сигнал 5 ГГц с амплитудой +15 дБм, часть этого сигнала просочится в порт РЧ.Если этот входной сигнал гетеродина приводит к измерению сигнала 5 ГГц с амплитудой -20 дБмВт на ВЧ-порте, изоляция LO-RF составляет 35 дБ. Изоляция LO-IF и изоляция RF-IF рассчитываются таким же образом.

«Изоляция LO-RF имеет решающее значение в системах преобразования частоты с понижением частоты, поскольку мощность LO может просачиваться в RF-схему», — отмечают в Markis. «Если изоляция LO-RF плохая, мощность гетеродина может загрязнять линию RF. Плохая изоляция LO-RF также может вызвать проблемы в системах преобразования частоты с повышением частоты, когда частота LO очень близка к выходной частоте RF.Поскольку частота гетеродина и выходная частота ВЧ очень близки, никакая фильтрация не может устранить утечку гетеродина. В результате эта утечка мешает ВЧ-выходу, что может привести к ухудшению выходной ВЧ-схемы».

Изоляция LO-IF указывает величину утечки от входного сигнала LO к порту IF. Марки добавляют: «Когда изоляция LO-IF плохая, могут возникнуть проблемы, если частота LO близка к частоте IF. В этом случае сигнал LO может загрязнять схему IF.» При достаточной утечке гетеродина усилитель ПЧ потенциально будет насыщен. Равномерность потерь также может ухудшиться, если изоляция гетеродина-ПЧ недостаточна.

Изоляция ВЧ-ПЧ является конечной метрикой изоляции микшера. Поскольку амплитуды сигналов ВЧ и ПЧ обычно значительно ниже амплитуды сигнала гетеродина, большинство разработчиков систем не сочтут изоляцию ВЧ-ПЧ серьезной проблемой. Однако высокая изоляция ВЧ-ПЧ обычно является признаком того, что смеситель будет демонстрировать низкие потери преобразования с хорошей неравномерностью потерь преобразования.

1 дБ Точка сжатия: Потери преобразования микшера остаются постоянными, когда микшер работает в линейном режиме. Когда амплитуда входного сигнала увеличивается, амплитуда выходного сигнала увеличивается на ту же величину. Однако, как только амплитуда входного сигнала достигает определенного уровня, амплитуда выходного сигнала перестает точно соответствовать входному сигналу. Смеситель отклоняется от линейного поведения, и его потери преобразования начинают увеличиваться. Графическое представление этого показано на рис.2 .

Когда потери преобразования микшера увеличиваются на 1 дБ, точка сжатия 1 дБ достигнута. Точка сжатия микшера на уровне 1 дБ определяется как амплитуда входного сигнала, необходимая для увеличения потерь преобразования на 1 дБ. Точка компрессии микшера 1 дБ определяет верхний предел его динамического диапазона.


3. Графическое представление того, как выводится TOI.

Точка компрессии 1 дБ микшера обычно связана с уровнем возбуждения гетеродина. Микшеры с более высокими требованиями к уровню возбуждения гетеродина имеют более высокую точку компрессии 1 дБ.К таким смесителям также должна подаваться более высокая мощность гетеродина. Как правило, точка компрессии 1 дБ находится где-то на 4–7 дБ ниже минимального рекомендованного уровня гетеродина микшера.

Интермодуляционные искажения: Двухтональные интермодуляционные искажения третьего порядка (IMD) возникают, когда два сигнала одновременно поступают на входной порт ПЧ или ВЧ микшера. На практике это может произойти в среде сигнала с несколькими несущими. Эти два сигнала взаимодействуют друг с другом и с сигналом гетеродина, что создает искажение.В приемнике двухтональные интермодуляционные искажения третьего порядка представляют собой серьезную проблему, поскольку они могут генерировать продукты искажения третьего порядка, попадающие в полосу пропускания ПЧ.

Если f RF1 и f RF2 представляют два отдельных входных ВЧ сигнала, а f LO представляет сигнал гетеродина, то продукты искажения третьего порядка, генерируемые на порте ПЧ микшера:

Помеха 1 = 2f RF1 — f RF2 — f LO

Помеха 2 = 2f RF2 — f RF1 — f LO

Эти продукты искажения третьего порядка очень близки к желаемой выходной частоте ПЧ.Никакая фильтрация не может удалить эти нежелательные продукты искажения. Таким образом, отношение сигнал/шум принимаемого сигнала ухудшается, что подчеркивает необходимость подавления этих продуктов искажения.

Точка пересечения входного сигнала третьего порядка (TOI или IP3) является общепринятым показателем качества, используемым для описания способности микшера подавлять продукты искажения третьего порядка. TOI используется для прогнозирования нелинейного поведения смесителя по мере увеличения амплитуды его входного сигнала, что приводит к увеличению продуктов третьего порядка в соотношении 3:1.При любом увеличении амплитуды входного сигнала на 1 дБ произведения третьего порядка увеличиваются на 3 дБ (, рис. 3, ).

TOI — это значение входной мощности, когда линия, представляющая основной выходной сигнал, пересекается с линией, представляющей продукты искажения третьего порядка. Однако TOI на самом деле является просто экстраполированной точкой, поскольку микшер выполняет сжатие до фактического пересечения линий. Из-за негативного воздействия, которое могут оказывать на систему продукты искажения третьего порядка, желательно, чтобы микшер имел высокий TOI.

Методы проектирования смесителей

Теоретически любое нелинейное устройство можно использовать для создания схемы смесителя. Однако лишь немногие устройства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к микшерам с приемлемыми характеристиками. Устройства, которые обычно используются для разработки современных смесителей, включают диоды Шоттки, полевые транзисторы (FET) на основе арсенида галлия (GaAs) и КМОП-транзисторы. Для разработки микшеров можно использовать различные топологии. Смесители могут быть выполнены как пассивные, так и активные компоненты.


4.Смеситель может быть разработан с одним диодом.

 

В пассивных смесителях

в основном используются диоды Шоттки, хотя в последнее время еще одним популярным пассивным смесителем стал резистивный смеситель на полевых транзисторах. В активных смесителях используются либо полевые транзисторы, либо биполярные устройства. Преимущество диодов Шоттки по сравнению с полевыми транзисторами и биполярными устройствами состоит в том, что они обладают изначально широкой полосой пропускания. Это основная причина, по которой диоды до сих пор широко используются в конструкции смесителей.

Смесители

могут иметь только один диод, что является самой простой топологией смесителя.Сбалансированные смесители, состоящие из двух, четырех или даже восьми диодов в сбалансированной структуре, основаны на однодиодном смесителе. Большинство микшеров, доступных сегодня, включают в себя некоторую форму балансировки микшера.

Для создания смесителя можно использовать один диод ( рис. 4). Здесь сигналы RF и LO объединяются на аноде диода. Сигнал гетеродина должен быть достаточно большим, чтобы включать и выключать диод, что вызывает фактический процесс микширования. Частотные составляющие, генерируемые однодиодными смесителями, составляют:

f IF = nf LO ±mf RF (m и n — целые числа)

где:

f LO  = частота входного сигнала LO
f RF  = частота входного сигнала RF
f IF  = частота выходного сигнала IF

Хотя требуется только одна выходная частота (когда n = 1 и m = 1), дополнительные нежелательные гармоники генерируются вольтамперными характеристиками (ВАХ) диода и модуляцией крутизны, вызванной радиочастотным сигналом.Поскольку смеситель с одним диодом не имеет собственной изоляции между портами ВЧ и гетеродина, для обеспечения изоляции между портами также необходимы внешние фильтры. Эта потребность во внешней фильтрации затрудняет создание широкополосных смесителей с одним диодом.


5. Однобалансный смеситель состоит из двух диодов и гибридного.

Сбалансированные смесители преодолевают некоторые ограничения однодиодных смесителей. Им требуются балуны или гибриды, которые во многом определяют полосу пропускания и общую производительность микшера.Собственная изоляция между портами достигается балансными смесителями, а также усиленным подавлением продуктов интермодуляции. Подавление синфазного шума — еще одно преимущество сбалансированных смесителей. Однако сбалансированные микшеры требуют более высокого уровня возбуждения гетеродина.

Однобалансные смесители состоят из двух диодов вместе с гибридным ( рис. 5 ). Хотя 90-град. и 180 град. оба гибрида могут быть использованы для разработки однобалансных смесителей, большинство однобалансных смесителей имеют 180-градусный поворотный переключатель.гибридный. 180 град. входные порты гибрида взаимно изолированы, что позволяет изолировать порт гетеродина от порта радиочастоты. Это обеспечивает независимость от полосы частот и равное распределение мощности нагрузки. По сравнению с однодиодными смесителями, однобалансные смесители также имеют на 50 % меньше продуктов интермодуляции.

Два однобалансных смесителя могут быть объединены в двухбалансный смеситель. Традиционные смесители с двойной балансировкой обычно основаны на четырех диодах Шоттки в конфигурации с четырьмя кольцами.Балуны размещаются как в ВЧ, так и в гетеродинных портах, а сигнал ПЧ снимается с ВЧ балуна. Сигнал ПЧ также можно снять с балуна гетеродина, но это ухудшит изоляцию гетеродина-ПЧ.

По этой причине обычно предпочтительнее отводить ПЧ-сигнал от ВЧ-балуна, а не от гетеродинного. Пример смесителя с двойной балансировкой показан на рис. 6. Этот смеситель имеет высокую изоляцию LO-RF и LO-IF наряду с умеренной изоляцией RF-IF. Преимущество смесителей с двойным балансом также заключается в уменьшении интермодуляционных составляющих на целых 75% по сравнению со смесителями с одним диодом.


6. В смесителе с двойной балансировкой используются четыре диода в формате счетверенного кольца.

 

Еще более сложной схемой смесителя является смеситель с тройной балансировкой. Смесители с тройной балансировкой имеют отдельные балуны для портов гетеродина, радиочастоты и промежуточной частоты, что позволяет им достичь высокой изоляции гетеродин-вЧ, изоляции гетеродина-ПЧ и изоляции ВЧ-ПЧ. Смесители с тройной балансировкой также обеспечивают более высокое подавление продуктов интермодуляции, чем смесители с двойной балансировкой. Недостатком микшеров с тройным балансом является то, что им требуется более высокий уровень возбуждения гетеродина.Они также больше как по размеру, так и по сложности.

Таким образом, смесители доступны в различных формах с различными уровнями производительности. Несколько параметров используются для характеристики производительности микшера. Понимание микшеров, а также их параметров может помочь системным разработчикам выбрать правильный микшер для своей системы. Ключевые параметры микшера, такие как потери преобразования, развязка и интермодуляционные искажения, являются критическими факторами для любой конструкции системы.

Каталожные номера

  1. Marki Microwave, «Основы работы с миксером.Доступно: http://www.markimicrowave.com/Assets/appnotes/mixer_basics_primer.pdf

Загрузить эту статью в формате .PDF

В системах связи передача сигнала осуществляется на радиочастоте (РЧ), которую необходимо преобразовать в промежуточную частоту (ПЧ), чтобы упростить обработку сигнала. В передатчике модулированный сигнал основной полосы частот преобразуется в частоту РЧ, а в приемниках РЧ-сигналы преобразуются в частоту основной полосы частот.Смеситель, нелинейное устройство, выполняет работу по частотному преобразованию сигналов с одной частоты на другую в передатчиках и приемниках. Функционально он эквивалентен множителю.

Рассмотрим два входных сигнала и микшеру, тогда выход задается как,

(1)  

Из компонентов суммы и разности частот в приложении «Приемник» (где необходимо преобразовать частоту с понижением частоты) используются компоненты разности, тогда как в приложении «Передача» (где необходимо преобразовать частоту с повышением частоты) используются компоненты суммы .Неиспользованный другой компонент в любом из приложений, который должен быть отклонен, называется компонентом изображения и может быть отфильтрован, как правило, с использованием полосового фильтра.

Смеситель

представлен символом, показанным на рисунке. Он состоит из двух входных и одного выходного портов, а именно портов RF, IF и LO. Порт LO всегда является входным портом. В приложении с повышающим преобразованием IF-порт является входным портом, а RF-порт является выходным портом. В то время как в приложении с понижающим преобразованием все наоборот, то есть порт RF является входным портом, а порт IF является выходным портом.

В приложениях с понижающим преобразованием, если частота гетеродина больше входной частоты (ВЧ), это называется Инжекция на стороне высокого уровня , а если частота гетеродина меньше входной частоты (ВЧ), это называется Инъекция на стороне низкого уровня .

Впрыск со стороны высокого давления :
Впрыск со стороны низкого давления

Выбор стороны подачи сигнала гетеродина, высокой или низкой, часто определяется паразитными сигналами и желаемым рабочим диапазоном РЧ и ПЧ.

Технические характеристики миксера

Микшеры

характеризуются следующими рабочими характеристиками, и здесь они определены для микшеров с понижающим преобразованием.

  1. Коэффициент преобразования
  2. Шум Рисунок
  3. Усиление сжатия или точка сжатия 1 дБ
  4. Интермодуляционные искажения третьего порядка
  5. Изоляция портов
  6. Эффективность
  7. Обратные потери порта
  8. Напряжение питания

Архитектуры микшеров

Обычно микшеры используют для своей реализации один из следующих методов:

  1. Использование переключения гетеродина или умножителя
  2. Использование нелинейной характеристики активного элемента.Например: диод, транзистор и т. д.,
  3. Выборка радиочастотного сигнала с помощью схемы S/H

Ниже приведены различные архитектуры микшеров, использующие любой из этих принципов.

  • Диодный смеситель
  • Смеситель BJT/FET
  • Одиночный сбалансированный миксер
  • Смеситель с двойной балансировкой
  • Пассивный микшер с двойной балансировкой
  • Смесители крутизны
  • Потенциометрические смесители

В переключающих смесителях гетеродин обеспечивает периодическую жестко ограниченную форму сигнала переключения на смеситель, а не синусоидальную.Эти гармоники в гетеродине вызывают преобразование дополнительной энергии сигнала в неиспользуемую паразитную составляющую, называемую паразитными помехами, если только они не подавляются усилением смесителя на высоких частотах.

 

Понимание основных параметров миксера – Представитель Вермонта

Радиочастотный микшер представляет собой трехпортовое пассивное или активное устройство, которое объединяет два или более сигналов в один или два композитных выходных сигнала и является основой технологий гетеродинной и супергетеродинной связи. Задача микшера — произвести сигнал на новой частоте, сохранив при этом другие характеристики исходного сигнала для приема или передачи.Концептуально три порта микшера — это порт радиочастоты (RF), порт гетеродина (LO) и порт промежуточной частоты (IF). ВЧ-порт — это место, где высокочастотный сигнал применяется для его преобразования с понижением частоты, или где высокочастотный сигнал выводится в преобразователе с повышением частоты. Порт локального генератора (LO) — это место, где подается питание. Сигнал гетеродина является самым сильным сигналом и включает и выключает диоды в переключающем смесителе, который затем меняет путь ВЧ на ПЧ. Другими словами, порт ПЧ — это место, где модифицированный РЧ-сигнал обрабатывается, чтобы стать сигналом ПЧ.

Пока смеситель работает в своем линейном диапазоне, увеличение выходной мощности ПЧ соответствует увеличению входной мощности ВЧ. Сжатие преобразования происходит за пределами линейного диапазона. Точка компрессии 1 дБ — это когда усиление преобразования на 1 дБ ниже, чем усиление преобразования в линейной области микшера. Мощность гетеродина, подключенная к микшеру, управляет производительностью. Недостаточная мощность гетеродина для данного микшера ухудшает коэффициент преобразования и коэффициент шума и, следовательно, чувствительность системы. Коэффициент усиления преобразования указывается на конкретном уровне возбуждения гетеродина и определяется как отношение числовой выходной мощности однополосной (SSB) ПЧ к числовой входной мощности ВЧ, так что положительное значение для выходной мощности ПЧ, превышающее входная мощность RF указывает усиление преобразования.И наоборот, отрицательный результат имеет место для потери конверсии. Производительность микшера определяется несколькими показателями с потерями преобразования в качестве эталонного показателя микшера, поскольку он тесно коррелирует с другими показателями, такими как изоляция и сжатие 1 дБ. Другие ключевые параметры микшера включают интермодуляционные искажения (IMD) и гетеродин (LO).

Потери при преобразовании — это разница в уровне сигнала между амплитудой входного сигнала и амплитудой желаемого выходного сигнала. В смесителе, используемом для преобразования с понижением частоты, потери преобразования представляют собой разницу между амплитудой входного ВЧ-сигнала и амплитудой выходного сигнала ПЧ.В смесителе, используемом для преобразования с повышением частоты, потери преобразования представляют собой разницу между амплитудой входного сигнала ПЧ и амплитудой выходного сигнала РЧ. Потери преобразования смесителя остаются постоянными, когда смеситель работает в линейном режиме. Когда амплитуда входного сигнала увеличивается, амплитуда выходного сигнала увеличивается на ту же величину. Однако, как только амплитуда входного сигнала достигает определенного уровня, амплитуда выходного сигнала перестает точно соответствовать входному сигналу. Смеситель отклоняется от линейного поведения, и его потери преобразования начинают увеличиваться.

Коэффициент шума (NF) — это дополнительный шум, создаваемый смесителем и присутствующий на выходе ПЧ. Коэффициент шума — второй важный параметр для пассивного фильтра. Для пассивного смесителя коэффициент шума почти равен потерям.

Изоляция — это количество мощности, которая просачивается от одного порта к другому и понимается как разница в уровне сигнала между амплитудой входного сигнала и амплитудой утечки мощности от этого входного сигнала к другому порту, так что при высокой степени изоляции количество энергии, утекающей из одного порта в другой, невелико.Три важные точки изоляции, которые следует учитывать в вашей системе, — это RF-IF, LO-IF и LO-RF. LO представляет собой проблему, потому что обычно это гораздо более сильный сигнал, чем два других. Проблема с LO (или RF) на выводе ПЧ заключается в том, что эти сигналы могут вызывать другие паразитные продукты позже в цепочке и насыщать усилитель ПЧ, если они достаточно сильны. Проблема с LO на РЧ-порте заключается в том, что он может привести к тому, что ваш приемник будет излучать РЧ-энергию на антенном порту.

1 дБ Точка сжатия возникает, когда потери преобразования микшера увеличиваются на 1 дБ, и определяется как амплитуда входного сигнала, необходимая для увеличения потерь преобразования на 1 дБ.Точка компрессии микшера 1 дБ определяет верхний предел его динамического диапазона. Точка компрессии микшера в 1 дБ обычно связана с уровнем возбуждения гетеродина. Микшеры с более высокими требованиями к уровню возбуждения гетеродина имеют более высокую точку компрессии 1 дБ и требуют повышенной мощности. Как правило, точка компрессии 1 дБ находится где-то на 4-7 дБ ниже минимального рекомендованного уровня гетеродина микшера.

Интермодуляционные искажения (IMD) возникают, когда сигналы одновременно поступают на входной порт ПЧ или ВЧ микшера.Сигналы взаимодействуют друг с другом и с сигналом гетеродина, создавая искажения. В приемнике двухтональные интермодуляционные искажения третьего порядка представляют собой серьезную проблему, поскольку они могут генерировать продукты искажения третьего порядка, попадающие в полосу пропускания ПЧ. Основная цель конструкции микшера — ограничить силу однотональных интермодуляционных искажений. Многотональный IMD подразумевает, что несколько тонов поступают в микшер через один и тот же порт и подвержены нелинейности в диодах микшера. Многотональные интермодуляционные искажения — это форма синфазного микширования, при которой два или более тонов поступают на ВЧ-порт и нелинейно смешиваются друг с другом и с гетеродином, создавая искажения.

Местный генератор (LO) — это опорный сигнал, необходимый для ввода смесителя для облегчения преобразования частоты в системе приемника. Сигнал гетеродина смешивается с желаемым радиочастотным сигналом для создания ПЧ. Суммарная (LO+RF) и разностная (LO-RF или RF-LO) составляющие выводятся на порт микшера ПЧ. Частота генератора настраивается для выбора желаемой частоты для преобразования с понижением частоты в промежуточную частоту. Как только генератор настроен, сигнал, который имеет такое же расстояние, как частота ПЧ от частоты гетеродина, преобразуется с понижением частоты и проходит через фильтр ПЧ.Ключевые характеристики гетеродина включают диапазон настройки, стабильность частоты, уровни паразитных выходных сигналов, время захвата и фазовый шум.

— О проекте, дизайне, типах, применении и выборе Спецификация: RFMWC

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОДУКТЕ

РЧ и микроволновый микшер представляет собой 3-портовое устройство, используемое для микширования двух РЧ сигналов, которые подаются на входные порты микшера (порт 1 и 2), и генерации новых РЧ сигналов на порте 3 rd  на частоте, который представляет собой сумму или разность подаваемых на микшер РЧ-сигналов.

В ВЧ-смесителях наряду с требуемыми сигналами могут генерироваться и другие ВЧ-частоты, представляющие собой комбинацию гармоник сигнала, подаваемого на смеситель.

  • ВЧ смеситель представляет собой нелинейную схему, используемую для создания сигналов новых частот из двух приложенных к нему частот.

ВЧ смесители широко используются в радиочастотных цепях для смещения сигналов с одной частоты на другую, этот процесс известен как гетеродинирование, для дальнейшей обработки принятого сигнала или передачи обработанного сигнала.Радиочастотные и микроволновые смесители в основном используются для модуляции исходного сигнала с помощью несущего сигнала в передатчиках радиосвязи.

Например:  

Сигналы промежуточной частоты (ПЧ) в диапазоне 70 МГц будут смешиваться с высокочастотным сигналом, таким как сигнал S-диапазона, для создания выходного сигнала в диапазоне S-диапазона, и этот сигнал может передаваться на большие расстояния. без потерь.

В этой статье о радиочастотном микшере мы рассмотрим

.
  • Что такое ВЧ- и СВЧ-микшер?
  • Типы ВЧ микшера?
  • Применение ВЧ и СВЧ микшера?
  • Какие характеристики необходимо учитывать при выборе ВЧ-микшера?
  • Производство радиочастотных и микроволновых миксеров.

Дизайн и применение

В чем заключается концепция конструкции радиочастотного микшера?

Радиочастотные смесители

или микроволновые частотные смесители используются во всех аспектах проектирования радиочастотных цепей для радиосвязи, приемников и передатчиков для радиолокационных систем. Фактически, ВЧ-микшеры используются везде, где используются ВЧ-сигналы.

РЧ — это пассивный компонент или активное устройство, которое преобразует РЧ-сигнал с одной частоты на другую без изменения свойств сигнала как для модулированных, так и для демодулированных РЧ-сигналов.

Как работает радиочастотный микшер:

ВЧ-микшер

будет иметь в основном 3 порта (2 входных и 1 выходной порт), один порт предназначен для подачи входного сигнала (ПЧ или РЧ), а второй порт — для подачи другого сигнала от локального генератора. В третьем порту мы получим объединенную или разность 2-х входных частот. Пользователи могут выбрать подходящую требуемую частоту, добавив схему фильтра на выходной порт ВЧ-микшера.

  • Сгенерированные новые РЧ-сигналы на выходном порту равны сумме и разности исходных РЧ-сигналов, подаваемых на входные порты.

ВЧ микшер, базовая конструкция:

ВЧ-смесители

могут быть разработаны с использованием пассивных компонентов для смешивания двух сигналов и генерации третьего сигнала, который представляет собой либо суммарную частоту входных сигналов, либо их разность, и если нам нужно улучшить уровень сигнала, можно использовать активные компоненты. .

  • Для создания пассивных ВЧ-смесителей используется один или несколько диодов. Линейность выходного умножающего ВЧ-сигнала основана на нелинейной зависимости между напряжением и током диода.В пассивном ВЧ-микшере мощность смешанного выходного сигнала всегда ниже, чем у входных сигналов.
  • В активных радиочастотных микшерах активные устройства, такие как транзистор или электронная лампа, используются для генерации микшированного сигнала. Поскольку это активный компонент, он будет усиливать силу выходного сигнала. Сигнал гетеродина используется для управления потоком сигналов транзистора, он смешивается с сигналом ПЧ и создает выходной сигнал.

Активные радиочастотные микшеры обеспечивают лучшую изоляцию между входными портами, но могут вызывать более высокий уровень шума в цепи.Несмотря на то, что активные ВЧ смесители потребляют больше энергии, они менее устойчивы к перегрузкам.

ВЧ- и СВЧ-миксер, типы :

Важнейшей характеристикой ВЧ смесителя является то, что он производит выходной сигнал с нелинейным устройством, который является произведением двух входных сигналов. ВЧ смесители разрабатываются с использованием дискретных компонентов либо в составе интегральных схем, либо в модульном корпусе.

ВЧ смесители

можно разделить на 3 типа в зависимости от топологии.Выбор топологии радиочастотного смесителя на основе конкретного приложения.

Несбалансированный ВЧ-микшер:

При несбалансированном ВЧ-микшировании оба входных сигнала ВЧ-микшера будут проходить через него и отображаться как компоненты на выходе в дополнение к микшированному сигналу. Этот тип радиочастотного микшера прост в проектировании и широко доступен.

Один балансный ВЧ-микшер:

В одном сбалансированном ВЧ-микшере либо сигнал гетеродина (LO), либо исходный входной ВЧ-сигнал будет появляться на выходе путем подавления других сигналов на выходе, но не обоих.Это достигается путем подачи одного из входных сигналов на симметричную/дифференциальную схему.

Двойной сбалансированный ВЧ-микшер:

В ВЧ смесителе с двойной балансировкой на выходе смесителя появляется только сигнал произведения. Подавление обоих входных сигналов достигается подачей обоих сигналов на дифференциальные цепи смесителя. Схемы двойных балансных ВЧ-смесителей более сложны, чем несимметричные и одинарные балансные схемы, и требуют более высоких уровней возбуждения.

Тройной балансный ВЧ-микшер:

Тройной балансный радиочастотный микшер представляет собой тип двойного балансного микшера с 2 двойными балансными микшерами, соединенными вместе, он также называется двойным двойным балансным микшером.Эти ВЧ-микшеры будут иметь три отдельных балуна для ВЧ, местного генератора и портов ПЧ. Тройной балансный микшер обеспечивает хорошую изоляцию между портами гетеродина и радиочастоты, гетеродина и промежуточной частоты, а также портами радиочастоты и промежуточной частоты, в дополнение к лучшим обратным потерям и степени защиты IP3.

Все характеристики схемы ВЧ-микшера включают коэффициент усиления/потери при преобразовании и коэффициент шума, они будут различаться для каждой из топологий вышеуказанных фильтров.

Применение  Смесители : Радиочастотные смесители

используются в различных приложениях в области радиочастотных и микроволновых систем связи, в военных радарах, системах SATCOM, базовых станциях сотовой связи и т. д.

Супергетеродинный приемник:

Супергетеродинный ВЧ-приемник — это тип радиоприемника, в котором используется ВЧ-смеситель для преобразования подаваемого принятого сигнала в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) для удобной дополнительной обработки подаваемого сигнала. В супергетеродинном приемнике радиочастотный смеситель также используется для модуляции обработанного сигнала ПЧ в несущую для передачи радиосигнала.

В супергетеродинном приемнике ВЧ-сигнал перед обработкой преобразуется в ПЧ, поскольку разработчику проще сделать фильтры с резкой отсечкой на более низких фиксированных частотах, и это поможет улучшить качество сигнала.

Преобразователь частоты вверх/вниз:

ВЧ смеситель

можно использовать в качестве преобразователя с понижением частоты, если он является частью цепочки приемника, и как преобразователь с повышением частоты, если он используется в качестве части цепи передатчика.

В зависимости от схемы, в которой используется ВЧ-микшер, входной сигнал может подаваться либо из порта ПЧ, либо на порт ВЧ. Порт гетеродина будет управляться либо синусоидальной непрерывной волной, либо прямоугольной сигнальной волной.

  • Для преобразования с понижением частоты РЧ- и гетеродинный сигналы будут подаваться на входной порт и порт гетеродина соответственно, а выходной сигнал берется из порта ПЧ.Для преобразователя с повышением частоты ПЧ и гетеродин будут подаваться на входной порт и порт гетеродина соответственно, а комбинированный выходной ВЧ-сигнал (сумма ПЧ и локального гетеродина) будет доступен на выходном порту.

В РЧ-приемнике, если частота гетеродина меньше РЧ-частоты, это называется инжекцией нижнего уровня, а для инжекции верхнего уровня частота гетеродина будет выше РЧ-частоты.

Основы и функция выбора

Основные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе миксера.

Выбор ВЧ смесителя на основе таких характеристик, как рабочая частота, усиление преобразования и коэффициент шума. Ниже приведены несколько факторов, которые клиенты должны учитывать в процессе выбора ВЧ-микшера для любого конкретного применения. Широкий спектр спецификаций дуплексеров доступен от разных производителей. Разработчику необходимо выбрать ВЧ-микшер в соответствии с требованиями РЧ-проекта системы.

Частота операций: 

Все порты ВЧ-микшера должны соответствовать требованиям к работе по частоте ВЧ-сигнала, ПЧ-сигнала и выходного сигнала.Узкополосный частотный охват для всех портов будет более подходящим для работы.

Входная точка пересечения (IIP3):

Входная точка пересечения (IIP3) ВЧ-микшера — это входная ВЧ-мощность, при которой выходная мощность нежелательного интермодуляционного выходного сигнала и полезного выходного сигнала ПЧ становятся равными. Высокое значение IP3 для радиочастотного микшера означает, что микшер будет иметь лучшую линейность.

Изоляция между каналами:

Изоляция определяется как величина утечки мощности от одного порта микшера к другому.Чем выше изоляция ВЧ-микшера, тем меньше будет утечка сигнала между портами. Лучше всего выбрать микшер с более высокой изоляцией портов.

Поддельный:

Побочные эффекты ВЧ-микшера — это нежелательные частоты, генерируемые внутри смесителя, которые могут попадать в полосу ПЧ. Меньше паразитных для смесителя показывает лучшую спецификацию.

Мощность и динамический диапазон:

Допустимая мощность всех портов должна быть выше, чем ожидаемая потребляемая мощность для безопасной работы.Динамический диапазон ВЧ-микшера — это диапазон мощности сигнала, в котором ВЧ-микшер генерирует желаемый выходной сигнал. Необходимо выбрать микшер с динамическим диапазоном гетеродина и радиочастотного сигнала для преобразования с понижением частоты и диапазоном гетеродина и ПЧ для преобразования с повышением частоты.

Вносимая потеря или усиление: 

Для пассивных микшеров мощность сигнала снижается внутри микшера, это называется потерями преобразования. Для активного микшера это будет генерировать усиление на выходе сигнала, это называется усилением преобразования.Коэффициент усиления или потери при преобразовании определяется как отношение выходной мощности ПЧ ВЧ-микшера к входной ВЧ-мощности.

Типичный диапазон потерь преобразования для ВЧ смесителя составляет от 4,5 до 9 дБ. ВЧ-смеситель с более низкими вносимыми потерями в рабочих полосах частот необходимо выбрать.

Обратные потери:

Разработчикам необходимо выбрать смеситель ВЧ, который может обеспечить более высокие обратные потери во всех портах, чтобы избежать отражения ВЧ обратно в систему.

Коэффициент шума (NF):

Коэффициент шума (NF) радиочастотного микшера определяется как добавленный шум, создаваемый микшером.Смеситель RF с более низким значением необходимо выбрать для дизайна.

Импеданс:

Разработчик ВЧ должен выбрать смеситель, соответствующий импедансу нагрузки и источника, чтобы избежать внутренних отражений в цепи. Несоответствие импеданса приведет к снижению качества выходного сигнала.

ВЧ разъемы:

ВЧ-смесители

доступны с различными типами разъемов, такими как SMA, N-тип, тип 3.92 и т. д., а также с корпусами SMD и волноводами. Дизайнеры могут выбрать подходящий микшер на основе необходимых вариантов разъема.

Заключение:

ВЧ-смеситель — это пассивное или активное устройство, которое позволяет смешивать разные сигналы для генерации третьего сигнала на суммарной или разностной частоте.

Ниже приведен список производителей высокочастотных и микроволновых микшеров с самым высоким рейтингом, перечисленных в RFMWC. Если вы хотите порекомендовать какого-либо производителя радиочастотных микшеров или какое-либо конкретное устройство радиочастотных микшеров, не стесняйтесь рекомендовать его нам через кнопку отправки статьи или кнопку регистрации производителя в верхней части этой страницы.

Спасибо и с уважением

RFMWC



Общие сведения о смесителях

Общие сведения о смесителях
Получите полную статью о микшерах от Amazon на Kindle (обновлено в сентябре 2015 г.)

Знакомство с микшерами
Майкл Эллис, Все права защищены, 1999 г.

Смесители используются для преобразования частоты и являются важными компонентами современных радиочастотных (РЧ) систем. Смеситель преобразует ВЧ-мощность на одной частоте в мощность на другой частоте, чтобы упростить обработку сигналов и сделать ее недорогой.Фундаментальной причиной преобразования частоты является возможность усиления принимаемого сигнала на частоте, отличной от радиочастотной или звуковой частоты. Приемнику может потребоваться усиление до 140 децибел (дБ). Может оказаться невозможным усилить более 40 дБ в ВЧ-секции, не рискуя нестабильностью и потенциальными колебаниями. Точно так же усиление звуковой секции может быть ограничено до 60 дБ из-за паразитных путей обратной связи и микрофонного эффекта. Дополнительное усиление, необходимое для чувствительного приемника, обычно достигается в секции промежуточной частоты (ПЧ) приемника

.

Идеальный смеситель, представленный на рисунке 1, представляет собой устройство, перемножающее два входных сигнала.Если входные сигналы являются синусоидами, идеальным выходным сигналом смесителя является сумма и разностная частота, заданная числом

.

&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp (1)

Обычно фильтром удаляется либо сумма, либо разность частот.

На рис. 2 показан внешний вид супергетеродинного радиоприемника с амплитудной модуляцией (AM) с настроенной радиочастотной секцией, которая пропускает только предварительно выбранную радиочастоту на вход микшера.На рис. 3 улучшено подавление входного изображения за счет добавления дополнительной настроенной ВЧ-схемы. Предполагая, что желаемая станция ведет передачу на частоте 1490 кГц, с частотой гетеродина (LO) 1945 кГц и ПЧ 455 кГц, тогда станция, передающая на частоте 2400 кГц, также преобразуется в ПЧ 455 кГц, мешая желаемую станцию, если сигнал 2400 кГц не был отфильтрован перед входом микшера. В типичном АМ-радио передняя часть настраивается одновременно с гетеродином при постоянной разнице в 455 кГц по всему диапазону АМ-радио в диапазоне 550–1600 кГц.

Рисунок 1. Условное обозначение цепи смесителя

Рисунок 2. Внешний интерфейс супергетеродинного радиомодуля

 

Рис. 3. Супергетеродинный входной каскад АМ-радиоприемника с улучшенной фильтрацией входного каскада

Для этого требуется специально сконструированный двойной регулируемый конденсатор для одновременной настройки обеих секций и сохранения постоянной разницы в 455 кГц. Как правило, в секции гетеродина конденсатора с групповой переменной будет меньше обкладок, чем в секции ВЧ-усилителя.Этот тип конденсатора с групповой переменной называется конденсатором с разрезными пластинами , потому что пластины секций гетеродина разрезаны, чтобы обеспечить отслеживание гетеродина с ВЧ. Нежелательная частота 2400 кГц называется частотой изображения и должна быть исключена перед преобразованием. Фильтр ПЧ 455 кГц устраняет суммарную частоту 3435 кГц, которая содержит избыточную информацию.

FM-радиоприемники

, которые настраиваются в диапазоне 88–108 МГц, обычно не используют частоту ПЧ 455 кГц, поскольку частота изображения будет только 910 кГц от желаемой FM-станции.Было бы трудно спроектировать настроенный РЧ-усилитель в диапазоне 88–108 МГц, который подавлял бы станцию, находящуюся всего в 910 кГц от полезного сигнала, поскольку 910 кГц отличается по частоте лишь примерно на 1% от частоты желаемой FM-станции. ПЧ 10,7 МГц обычно используется в FM-радиостанциях, чтобы обеспечить адекватное подавление изображения с помощью настроенного РЧ-усилителя в диапазоне 88–108 МГц с пониженной избирательностью из-за более широкой полосы пропускания ПЧ, связанной с фильтром ПЧ 10,7 МГц. Приемник с двойным преобразованием, показанный на рисунке 4, подходит для узкополосных УКВ-диапазонов AM или FM и использует коэффициент 10.7 МГц 1-я ПЧ для хорошего подавления изображения и 455 кГц 2-я ПЧ для хорошей избирательности.

Приемник с двойным преобразованием на рис. 5 не требует перестраиваемого ВЧ-каскада для отслеживания настраиваемого гетеродина, поскольку первая промежуточная частота 830 МГц приводит к тому, что частоты изображения выходят за пределы полосы пропускания входного фильтра 0–30 МГц. Этот метод обычно используется в приемниках коммуникационного уровня, тюнерах кабельного телевидения и анализаторах спектра.

Приемник прямого преобразования, показанный на рис. 6, имеет несколько недостатков.Он не имеет каскада промежуточной частоты (ПЧ). Цель ступени промежуточной частоты состоит в том, чтобы обеспечить дополнительное усиление на негармонически связанной частоте, которая не будет возвращаться на вход ВЧ и вызывать колебания. Таким образом, усиление приемника с преобразованием направления ограничено усилением любых ВЧ-усилителей, предшествующих микшеру, и любых аудиоусилителей, следующих за микшером. AM и SSB можно демодулировать, но не FM. Обычно на желаемой частоте имеется значительный сквозной сигнал гетеродина, который может вызвать нежелательные биения в аудиовыходе для сигналов AM.

На самом деле смесители производят больше, чем просто суммарные и разностные частоты. Продукты интермодуляции задаются как IF = N*RF M*LO, а их уровни относительно желаемого выхода RF LO для обычного смесителя показаны в таблице 1.

В таблице 1 паразитные выходные сигналы указаны относительно желаемого выходного сигнала RF LO. Первая гармоника входного ВЧ-сигнала поступает на выход и всего на 23 дБ ниже желаемой выходной частоты.

первая гармоника гетеродина проходит всего на 1 дБ вниз.Вторая гармоника ВЧ-входа, смешанная с первой гармоникой гетеродина (2RF LO), проходит с амплитудой на 59 дБ ниже желаемого выхода,

 

 

 


Рис. 4. Супергетеродин с двойным преобразованием с хорошим подавлением изображения и селективностью

 

 

 

Рис. 5. Приемник с двойным преобразованием в блоке кабельного преобразователя Scientific-Atlanta серии 6700, который устраняет необходимость одновременной настройки РЧ и гетеродина

и так далее.Данные, приведенные в таблице гармонической интермодуляции, зависят от относительных уровней входных сигналов, частот и импедансов оконечной нагрузки. Из таблицы 1 видно, что микшер SRA-200 — плохой выбор для приемника с прямым преобразованием, поскольку утечка гетеродина велика. Также обратите внимание, что передняя часть приемника на рисунке 6 не настроена, а также будет иметь некоторый отклик на другие радиочастоты, как показано в таблице 1, где 2 RF2 + LO, 3 RF3 + LO и т. д. равны по частоте желаемый сигнал на частоте RF + LO.

На рис. 7 показан двухбалансный смеситель с диодным кольцом, который обычно конструируется с диодами с барьером Шоттки. GaAs-диоды иногда используются для работы в миллиметровом диапазоне частот. Смесители также могут использовать биполярные транзисторы, J-FETS и GaAs FET, для каждого из которых требуется четвертый порт для постоянного напряжения.

Для преобразователей с понижением частоты входной РЧ-сигнал подается на РЧ-порт, а выходной сигнал берется с ПЧ-порта. Для приложений с повышающим преобразованием, использующих смеситель с двойной балансировкой на диодном кольце, низкочастотный сигнал может подаваться на порт ПЧ, а выходной сигнал может сниматься с порта РЧ.

Рисунок 6. Приемник прямого преобразования

Таблица 1

Смеситель гармонической интермодуляции для мини-схем SRA-220, смеситель 0,05–2000 МГц

Рисунок 7. Смеситель с диодным кольцом с двойной балансировкой

Определения

Потери при преобразовании — это отношение уровня выходного сигнала к уровню входного сигнала, выраженное в дБ. В системе с одной боковой полосой используется только одна боковая полоса; поэтому 3 дБ потерь являются теоретическими.Дополнительными потерями являются потери на диодах и трансформаторах. Эти потери можно свести к минимуму, управляя диодами с достаточным током и работая в лучших частях полосы частот, и обычно составляют от 5 до 9 дБ для пассивных смесителей. Потери преобразования указаны для системы с сопротивлением 50 Ом и уровнем возбуждения гетеродина +7 дБм. Микшеры высокого уровня имеют большую мощность привода гетеродина.

Изоляция — это величина «утечки» или «прохода» между портами смесителя. Из таблицы 1 для микшера SRA-220 видно, что изоляция между портом гетеродина и портом ПЧ (выход) составляет всего 1 дБ для данных условий испытаний.На низких частотах, где параметры диодов могут быть согласованы в гораздо большей степени, а паразитные помехи в цепи незначительны, возможна изоляция выше 60 дБ.

Коэффициент шума представляет собой отношение сигнал/шум на входе, деленное на отношение сигнал/шум на выходе, выраженное в дБ. Он не включает коэффициент шума усилителя ПЧ или фликер-шум 1/f. Заметный шумовой вклад от шума 1/f не заметен выше 10 кГц. Использование специально подобранных диодов с барьером Шоттки обеспечивает чрезвычайно низкий уровень шума 1/f для приложений обнаружения фазы.При рекомендованном уровне шума коэффициент шума и потери при преобразовании практически идентичны.

Уравнение коэффициента шума Фрииса для каскадных устройств задается как

, где F — общий коэффициент шума. Все термины являются числовыми отношениями и не в дБ. Общий коэффициент шума для каскада, выраженный в дБ, составляет

.

Если производитель ВЧ-предусилителя указывает, что ВЧ-предусилитель имеет коэффициент шума 2 дБ, это означает, что фактическая мощность шума на выходе равна 1.58 (F = 1,58) раз по сравнению с усилением теплового шума на входе. Если устройство является пассивным и имеет потери, то коэффициент шума этого устройства обычно принимается равным его потерям. Другими словами, если линия передачи имеет потери 3 дБ, она имеет коэффициент шума 3 дБ.

Преобразование Сжатие — это уровень входного ВЧ сигнала, выше которого выходная кривая ВЧ и ПЧ отклоняется от линейности. Выше этого уровня дополнительное увеличение входного уровня РЧ не приводит к равному увеличению выходного уровня.Компрессия преобразования не указана для всех микшеров низкого уровня (+7 дБм LO). Однако микшеры низкого уровня обычно имеют одинаковый уровень компрессии, обычно отклонение 0,3 дБ от линейности при входном РЧ-сигнале +2 дБм и уровне возбуждения гетеродина +7 дБм. Этот РЧ-уровень можно повысить до +4 дБм, если уровень возбуждения увеличить до +13 дБм. Конверсионное сжатие для микшеров высокого уровня указано, поскольку оно иногда дает представление о характеристиках двухтонального микшера и, вероятно, важно при работе с высоким уровнем.Уровень входной мощности, при котором потери преобразования увеличиваются на 1 дБ, называется точкой сжатия 1 дБ.

 

Динамический диапазон — это диапазон амплитуд, в котором микшер может работать без ухудшения характеристик. Он ограничен точкой сжатия преобразования для входных сигналов высокого уровня и коэффициентом шума микшера для входных сигналов низкого уровня. Поскольку тепловой шум каждого пассивного смесителя примерно одинаков, точка компрессии преобразования обычно определяет динамический диапазон пассивного смесителя.Точка компрессии 1 дБ обычно считается верхней границей динамического диапазона микшера, потому что входная ВЧ-мощность, которая не преобразуется в желаемую выходную мощность ПЧ, вместо этого преобразуется в тепло и интермодуляционные продукты более высокого порядка. Интермодуляционные продукты, которые начинают появляться, когда ВЧ-мощность увеличивается за пределы точки сжатия 1 дБ, могут начать затенять желаемый выходной сигнал ПЧ. Обычно точка сжатия 1 дБ на 5–10 дБ ниже мощности гетеродина, поэтому микшер высокого уровня имеет более высокую точку сжатия 1 дБ, чем микшер низкого уровня, и, следовательно, более широкий динамический диапазон.

Точка пересечения, измеряемая в дБм, является показателем качества подавления интермодуляционных составляющих. Желательна высокая точка пересечения. Обычно указываются два типа: входная и выходная точки пересечения (IIP и OIP соответственно). Входная точка пересечения – это уровень входной РЧ-мощности, при котором уровни выходной мощности нежелательных продуктов интермодуляции и продуктов ПЧ были бы равны; то есть перехватывать друг друга, если миксер не сжимал. По мере увеличения входной ВЧ-мощности смеситель выполняет сжатие до того, как уровень мощности продуктов интермодуляции сможет увеличиться до уровня выходной мощности ПЧ.Таким образом, входные и выходные точки пересечения являются теоретическими и рассчитываются путем экстраполяции выходной мощности продуктов интермодуляции и ПЧ после точки сжатия 1 дБ до тех пор, пока они не сравняются друг с другом. Высокая точка пересечения желательна, потому что это означает, что микшер может обрабатывать большую входную ВЧ-мощность, прежде чем нежелательные продукты будут конкурировать с желаемым выходным продуктом ПЧ, и, по сути, означает, что микшер имеет больший динамический диапазон. Динамический диапазон, точка сжатия 1 дБ и точка пересечения взаимосвязаны, но было показано, что в целом не существует эмпирического правила «дБ на -дБ», позволяющего легко сопоставить точку сжатия 1 дБ с точкой пересечения.

Концепция точки пересечения может быть применена к любому интермодуляционному продукту; однако обычно это относится к двухтональным интермодуляционным продуктам третьего порядка. Если два входных РЧ-сигнала попадают на РЧ-порт микшера, они заставляют микшер генерировать следующие продукты двухтональной интермодуляции.

где m1, m2, n = 0, 1, 2, 3,…, m и n являются целыми числами и могут принимать любые значения. Двухтональные продукты интермодуляции третьего порядка имеют следующие частоты:

Они называются продуктами третьего порядка, потому что сумма коэффициентов RF1 и RF2 равна 3.Обратите внимание, что порядок интермодуляционных продуктов относится только к коэффициентам РЧ-входов и не включает коэффициенты гетеродина. Порядок продукта интермодуляции важен, потому что изменение уровня мощности каждого входного РЧ-сигнала на 1 дБ вызывает изменение уровня мощности каждого интермодуляционного продукта на величину дБ, равную его порядку. Изменение мощности каждого из двух входных РЧ-сигналов на 1 дБ приводит к изменению уровня мощности каждого двухтонального произведения третьего порядка на 3 дБ.

Входная точка пересечения обычно связана с двумя тональными интермодуляционными продуктами третьего порядка, поскольку продукт третьего порядка наиболее близок по частоте к желаемому выходному продукту ПЧ любого двухтонального интермодуляционного продукта.Двухтональные интермодуляционные продукты четного порядка, выходящие из двойных и одинарных балансных смесителей, подавляются гораздо сильнее, чем продукты нечетного порядка, из-за баланса смесителя. Продукты интермодуляции нечетного порядка, содержащие гармоники гетеродина четного порядка, подавляются в двойных, но не в одинарных балансных смесителях. Двухтональные продукты третьего порядка следуют правилу от (m1 + m2) дБ выходной мощности до 1 дБ входной мощности гораздо точнее, чем другие двухтональные интермодуляционные продукты более высокого порядка. Интермодуляционные продукты Thow-тона с порядками выше 7 редко представляют собой проблему, если только входная мощность РЧ не находится в пределах нескольких дБ от входной мощности гетеродина.

Точка пересечения обычно представлена, как показано на рисунке 8. Входная мощность отложена по горизонтальной оси, а выходная мощность отложена по вертикальной оси. На график нанесены две линии: одна связывает выходную мощность ПЧ с входной мощностью РЧ, а другая связывает выходную мощность интермодуляции с входной мощностью РЧ.

Рис. 8. Определение точки пересечения

Точка, в которой пересекаются эти линии, дает точки пересечения входа и выхода для смесителя при определенном наборе входных частот для данного уровня мощности гетеродина и температуры.

Существует простая формула для расчета входной точки пересечения с учетом уровня интермодуляционного подавления, порядка интермодуляции и уровней входной РЧ-мощности, приводящих к этому уровню подавления.

Например, если каждый входной тон имеет мощность -10 дБм, а подавление двухтональной интермодуляции третьего порядка составляет 46 дБн, то IIP равен

.

Кроме того, выходной и входной перехват связаны потерями преобразования смесителя или коэффициентом усиления (для активных смесителей).

 

Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) — это мера рассогласования, обеспечиваемая системой смесителем, и обычно определяется для данной полосы пропускания как функция мощности гетеродина и температуры. Рассчитывается как

где

— коэффициент отражения,

ZL — входное сопротивление микшера, а

Zo — волновое сопротивление системы.

Поскольку КСВ не включает фазу коэффициента отражения, разработчик системы не знает, выше или ниже входного импеданса нормальное характеристическое сопротивление 50 Ом.Например, если порт LO

КСВ равен 2:1, измеренный в системе 50 Ом, разработчик не знает, равно ли входное сопротивление порта гетеродина 25 Ом или 100 Ом, поскольку оба этих импеданса дают КСВ 2:1. На самом деле, входной импеданс широкополосного микшера в частотном диапазоне в октаву или более обычно чередуется между низким и высоким импедансами, примерно создавая круг с центром в 50 Ом, как показано на диаграмме Смита. Следовательно, данный смеситель, имеющий КСВН гетеродина 2:1 в октавной полосе пропускания, будет иметь входной импеданс, изменяющийся от 25 Ом до 100 Ом, проходя через бесконечное число комплексных комбинаций импеданса при изменении частоты гетеродина.КСВ портов ВЧ, гетеродина и промежуточной частоты являются прямыми функциями мощности гетеродина, которая определяет рабочую точку диодов в диодно-кольцевом смесителе. Изменение мощности гетеродина изменяет рабочую точку диода, что приводит к различному импедансу всех портов смесителя, вызывая соответствующее изменение КСВН. Входная ВЧ-мощность, которая обычно намного ниже входной мощности гетеродина, не изменяет заметно точку смещения диода и, следовательно, мало влияет на КСВН. При изменении импеданса диода изменяются входные импедансы всех трех портов.Следовательно, изменение уровня мощности гетеродина повлияет на КСВ всех трех портов.

 

Джозеф Дж. Карр, Освоение радиочастотных цепей с помощью проектов и экспериментов , McGraw-Hill, 1994

The Watkins-Johnson Company, Справочник проектировщика ВЧ и СВЧ , 1993

Возврат

Вы номер посетителя

Смесители оптических частот, использующие трехволновое смешение для оптоволоконной связи

Быстрая эволюция широкополосных телекоммуникационных систем создает огромный спрос на оптоэлектронные компоненты с возможностями, превышающими возможности, доступные в настоящее время для передачи, мультиплексирования/демультиплексирования и коммутации.Примеры устройств, которые могут оказать существенное влияние на будущие оптические системы связи, включают полностью оптические преобразователи длины волны в системах мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), полностью оптические стробируемые смесители в системах оптического мультиплексирования с временным разделением (TDM) и компоненты для устранения дисперсии. и нелинейные эффекты в оптоволоконных линиях. В этой диссертации описывается разработка смесителей оптических частот (ЧЧ), аналогичных ВЧ-смесителям в технологии обработки микроволновых сигналов, изготовленных в периодически поляризованных волноводах LiNbO 3 (PPLN) для оптоволоконной связи и других полностью оптических приложений обработки сигналов.Такие микшеры OF могли бы стать технологией, позволяющей реализовать высокую пропускную способность и прозрачность в WDM и в высокоскоростных системах TDM.

Смесители ОВ, разработанные в этой диссертации, основаны на трехволновом смешении с использованием нелинейных оптических эффектов, основанных на нелинейной восприимчивости второго порядка chi(2) . В смесителе OF сигнал (обычно слабый) на частоте s смешивается с сильным гетеродином на частоте LO для получения выходного сигнала на частоте out = LO — s. Такой микшер OF хорошо подходит для коммуникационных приложений.Он может легко вместить терагерцовую полосу пропускания сигнала, имеет незначительный шум спонтанного излучения, не имеет собственной частотной модуляции и может преобразовывать несколько длин волн с повышением и понижением частоты с одинаковой эффективностью. Фазовое согласование в процессе нелинейного смешения частот может быть достигнуто с помощью структур квазифазового согласования (QPM), которые могут быть спроектированы для разработки устройств с различными новыми функциями.

Основной задачей ОВ смесителей является создание высокоэффективного устройства, способного работать при мощности гетеродина в десятки мВт.С разработкой эффективных волноводов PPLN и интегрированных волноводных структур было продемонстрировано несколько потенциально важных устройств, включая эффективные преобразователи длины волны WDM в диапазоне 1,5 мкм или между диапазоном 1,3 мкм и диапазоном 1,5 мкм, а также спектральные инверторы для компенсации дисперсии в оптоволоконных линиях. С использованием неоднородных структур QPM также были продемонстрированы многоканальные преобразователи длины волны для динамической реконфигурации и вещания, а также очень широкополосные преобразователи.Теоретически исследовано применение смесителей OF в качестве смесителей с оптическим стробированием для систем TDM.

Проблема с микшером и интерфейсом (нет аудиосигнала)

Цитата:

Первоначально Послано LittleDixie ➡️

+Большинство форумов, на которых я размещаю сообщения относительно быстро. Я наткнулся на это, не проверив его статус в списке форумов.

Это понятно. Здесь много разных форумов и много трафика на сайте, поэтому сообщения можно легко пропустить.Нет ничего плохого в том, чтобы поднять ваш пост, IMO, но простое «Поднять» в ответе — лучший способ сделать это.

Цитата:

Могу я спросить, что может привести к возврату сигнала на мой микшер? Буквально единственное, что между моим микшером и интерфейсом — это инструментальные кабели 1/4 дюйма от выходов L/R микшера к передней панели моего интерфейса.

Хорошо, ваш пост был немного расплывчатым, поэтому я не знал, контролируете ли вы также через микшер. Обратная связь от интерфейса может вызвать шумные помехи из-за задержки цифрового оборудования.

Цитата:

Чтобы ответить, почему я хочу запустить DI и микрофон — мне нравится микшировать звуки (возможность редактировать эквалайзер и уровни) через микшер. 1 причина в том, что я не хочу много редактировать в программном обеспечении.

Итак, вы просто хотите объединить сигналы в один трек, понятно. К вашему сведению, вы называете субмикширование редактированием. Под редактированием понимается действие по вырезанию/склеиванию после того, как дорожка была записана, например, замена плохой ноты хорошей нотой из другого места дорожки.

Цитата:

РЕДАКТИРОВАТЬ: Проблем с интерфейсом нет.Это миксер. Микшер издает гудящий шум и не принимает аудиосигнал.

Кабель к микшеру может быть плохим. Вы пробовали другие или подключались к другому выходному разъему?

[править] Кстати, я вырос в школе мысли, где использование корректирующих инструментов, таких как эквалайзер, даже до записи означает, что я делаю что-то не так.

0 comments on “Смеситель сигналов: Смеситель сигналов на основе резисторноо оптрона Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.