一、引言1．概述在通信接收机中,混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号,而保持其调制规律不变。例如,在超外差式广播接收机中,把载频位于535kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz的普通调幅信号。2．混频电路与调幅电路、检波电路不同之处虽然混频电路与调幅电路、检波电路同属于线性频率变换电路,但它却有两个明显不同的特点:混频电路的输入输出均为高频已调波信号。由前几节的讨论可知,调幅电路是将低频调制信号搬移到高频段,检波电路是将高频已调波信号搬移到低频段,而混频电路则是将已调波信号从一个高频段搬移到另一个高频段。②混频电路通常位于接收机前端,不但输入已调波信号很小,而且若外来高频干扰信号能够通过混频电路之前的选频网络,则也可能进入混频电路。选频网络的中心频率通常是输入已调波信号的载频。混频电路中的非线性器件对于实现频谱搬移这一功能是必不可少的。但是另一方面,其非线性特性不但会产生许多无用的组合频率分量,给接收机带来干扰,而且会使中频分量的振幅受到干扰,这两类干扰统称为混频干扰。它们都会使有用信号产生失真。由于以上两个特点,混频电路的干扰来源比其它非线性电路要多一些。分析这些干扰产生的具体原因,提出减小或避免干扰的措施,是混频电路讨论中的一个关键问题。3．混频电路的主要性能指标⑴混频增益是指混频器输出电压UI（或功率PI）与输入信号电压Us（或功率Ps）的比值，用分贝数表示，即它表征了混频器把输入信号变换为输出中频信号的能力，增益越大，变换能力越强。⑵噪声系数输入端高频信号信噪比与输出端中频信号信噪比的比值，用分贝数表示。由于混频器处于接收机前端，它的噪声电平高低对整机有较大影响，因此要求它的噪声系数很小。⑶选择性抑制混频器中其他不需要的频率成分的输出。要求选频网络的选择性好,矩形系数接近于1。⑷失真和干扰混频电路除了会产生幅度失真和非线性失真外，还会产生各种组合频率干扰。①失真：输出中频信号的频谱结构与输入信号的不同②干扰：混频器产生的大量不需要的组合频率分量⑸稳定度是指本振的频率稳定度。由于混频输出端的中频滤波器的通频带的宽度是固定的，如果本振频率产生较大的漂移，那么经混频所得的中频可能超出中频滤波器通频带的范围，从而引起总增益的降低。二、混频电路1．二极管双平衡混频电路⑴电路结构图5.40二极管双平衡混频电路说明VD1~VD4是4个性质相同的二极管；信号由T1输入，本地载波由T3输入，输出的中频信号通过T2加到负载RL两端；⑵工作过程①在为正半周时，VD1、VD2导通，VD3、VD4截止，可得图5.40(b)。由图可得②在为负半周时，VD3、VD4导通，VD1、VD2截止，可得图5.40(c)。由图可得③通过RL的总电流为④开关函数图5.41二极管开关函数，可分别展开成下列傅里叶级数⑤中频输出电流由上式可以看出，输出电流组合频率中只包含的组合频率成分，若取，则得到负载RL上的中频电流为2．晶体三极管混频电路晶体管混频器具有一定的变频增益，可以使后级中频放大器的噪声影响大大减小，因而在接收机中获得了广泛应用。⑴晶体三极管混频电路形式晶体管混频器的几种基本电路形式如图5.42所示。它们之间的区别是电路组态以及本振电压的注入方式不同。图5.42晶体三极管混频器的几种基本形式说明：①图（a）和图（b）是共射电路，信号电压都从基极输入。图（a）的本振电压从基极注入；图（b）的本振电压从射极注入。图（c）和图（d）为共基电路，信号电压都从射极输入。图（c）的本振电压从射极注入；图（d）的本振电压从基极注入；②若输入信号和本振信号从同极注入，则可能导致本振频率受输入信号频率的牵引，出现本振频率等于信号频率的现象，甚至得不到所需的差频或和频电压；③若和从两极注入，则相互影响小，不易产生牵引现象。此外，本振电压从基极注入，电路需要的本振功率小；本振电压从射极注入，电路需要的本振功率大。⑵晶体三极管混频电路的工作原理现以基极注入，基极输入的电路为例，说明晶体管混频器的工作原理。①原理电路图5.43三极管混频电路说明：已调信号通过变压器输入到三极管的基极，L1，C1调谐在上，选出已调信号，滤除其他频率成分；L2，C2为输出中频信号回路，谐振在上，选出中频信号；，其中，，静态偏置电压。②工作原理通常输入信号电压幅度Usm很小。若把振幅较大的本振电压看作变化的偏置电压，则晶体管的偏置电压为由于是交流电压，所以，也是交变的。从而使得三极管的静态工作点（原来静态偏置电压是固定的