Принцип преобразования частоты
Пусть нелинейный элемент имеет квадратичную ВАХ и к нему приложены:
· напряжение гетеродина 
· напряжение сигнала 
· напряжение смещения ЕСМ
При этом 
На рисунке 4.3. показана зависимость тока диода и крутизны ВАХ от приложенного напряжения u = uг + ЕСМ.
Рис.4.3. Зависимость тока диода и крутизны ВАХ от приложенного напряжения
Поскольку крутизна есть производная тока диода по приложенному напряжению, то на квадратичном участке ВАХ эта зависимость будет линейной.
Рассмотрим два состояния преобразователя частоты:
1. Сигнала нет uc = 0.
Под воздействием гетеродинного напряжения uг крутизна ВАХ периодически изменяется от 0 до Smax с частотой гетеродина и может быть описана рядом Фурье
, (4.1)
где S0 – среднее значение крутизны
S1, S2 – амплитуда первой, второй и т.д. гармоник крутизны
Выходной ток нелинейного элемента (диода) меняется импульсами и в своем составе содержит колебания с частотой wг и гармониками 2wг, 3wг и т.д., которые способствуют образованию дополнительных каналов приема РПУ.
2. 
При подаче напряжения сигнала происходит приращение анодного тока iд на величину 
Учитывая, что 
, получим
k – номер гармоники гетеродина
Sк – амплитуда k-той гармоники крутизны д
1. В составе выходного тока НЭ кроме гармоник появляются следующие.
Частота Амплитуда
wс 
В радиолокационных приемниках в качестве fпч используется разностная частота и, как правило, полученная в результате преобразования на первой гармонике гетеродина (к=1) 
Фильтр, являющийся нагрузкой смесителя, выделяет из всего спектра частот только составляющую с fпч и поэтому настраивается резонанс на fпч.
Амплитуда тока промежуточной частоты определяется выражением
Если в качестве фильтра ПЧ используется колебательный контур, то амплитуда напряжения промежуточной частоты
где Rэ – эквивалентное сопротивление нагрузки смесителя при резонансе.
Смеситель является нелинейным элементом (ВАХ нелинейна), но по отношению к входному сигналу преобразователь частоты является линейной системой, поскольку после преобразования ни форма сигнала, ни его спектр не изменились. По этой причине преобразователи частоты относят к линейному тракту приемника.
Выбор режима работы смесителя производится, как правило, по минимальному коэффициенту шума
gс – относительная шумовая температура смесителя 
Крс – коэффициент передачи смесителя.
Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 1071;