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: 2021-07-22; просмотров: 353;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.