超外差接收机中的混频电路原理与应用

"通信电子电路第七章混频器的相关内容，包括概述、基本原理、主要技术指标、晶体三极管变频器电路、超外差接收机的统调与跟踪、环形混频电路、模拟乘法器构成的混频电路以及变频干扰及其抑制方法。" 通信电子电路中的混频器，也称为变频电路，是超外差式接收机的核心部分，主要作用是通过非线性元件的相乘效应，对两个信号进行和差运算，改变信号的中心频率而不改变调制规律。混频电路分为两类：一类自身产生控制信号，称为变频器；另一类需要外部输入控制信号，称为混频器。 变频器在AM、FM广播及电视接收机等应用中发挥着关键作用，采用变频技术可以带来诸多优点，如改善放大性能、简化电路结构以及便于选择所需频率。混频器的组成通常包含一个三端口（或六端）网络，接受两个输入信号——高频调制波和本地振荡信号，输出一个中频信号。输入和输出信号之间的关系是，输出信号的频谱结构与输入信号相同，但中心频率发生了变化。 变频器的基本原理可以通过调幅（DSB）示例来理解。在调幅过程中，信号经过乘法器与本地振荡信号相乘，然后通过带通滤波器提取所需频率成分。类似地，在检波过程中，调幅信号再次与本地振荡信号相乘，通过低通滤波器恢复原始信号。而在混频过程中，调幅信号与本地振荡信号相乘，输出的中频信号频率等于本地振荡信号频率减去调制信号频率。 混频器的关键在于乘法器，它能生成输入信号的乘积项，从而实现频谱的线性搬移。通过适当的带通滤波器，可以选择特定频率的输出，实现所需的频率转换。混频器的工作原理可以用调幅、检波和混频之间的频谱变换关系来描述，即输出中频信号的频率等于本地振荡频率减去输入调制信号的频率。 在实际应用中，还涉及晶体三极管变频器电路、超外差接收机的统调与跟踪、环形混频电路以及模拟乘法器构成的混频电路等复杂设计。这些电路结构各有优缺点，适用于不同的系统需求。例如，环形混频电路利用环形器的非互易特性实现混频，而模拟乘法器则提供了一种更灵活、线性度更高的混频方案。 变频过程中可能会产生不需要的副产品，即变频干扰，这些干扰需要通过各种抑制方法来减少，以确保接收机的性能和信号质量。这些抑制方法可能包括优化电路设计、使用高选择性滤波器、调整工作点以及采用噪声更低的器件等。 混频器在通信系统中扮演着至关重要的角色，它是实现信号频率转换和接收机性能提升的关键组件。理解和掌握混频器的工作原理和技术细节对于设计和分析无线通信系统至关重要。