Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Смесители

Смесители частоты предназначены для переноса информационного сигнала одной частоты (полосы частот) в другую частоту (полосу частот) без изменения закона модуляции. Основу смесителя составляет нелинейный элемент.

Упрощенная схема смесителя имеет вид:

рис. 25

где

СМ - смеситель;

Г - гетеродин.

На смеситель подаются два сигнала:

  • входной сигнал;
  • сигнал гетеродина.

В результате взаимодействия двух сигналов на выходе смесителя появляются ряд составляющих. Для доказательства пользуемся формулой (1.1).

На вход поступает два сигнала: и т.е.

(2.1)

Подставляя данное выражение в формулу полинома второй степени (для простоты расчета) и пользуясь формулами упрощения получим:

где

Кo, - постоянные составляющие;

- составляющие с исходными частотами;

- вторая гармоника fвх;

- вторая гармоника гетеродина;

и - комбинационные составляющие;

(W - w) и (W +w) - боковые частоты;

W - w - нижняя боковая частота (НБЧ);

W + w - верхняя боковая частота (ВБЧ).

Размещение составляющих показано на рисунке:

рис. 26

Теперь предположим, что на вход смесителя подается спектр частот от w1 до w2. В этом случае на выходе появятся вместо НБЧ и ВБЧ две боковые полосы частот. Каждая из них несет одну и туже информацию, поэтому в качестве полезного продукта преобразования используется только одна из боковых частот, которая выделяется полосовым фильтром. Сказанное поясняется рисунком:

рис. 27

На данном рисунке не показаны гармоники.

В качестве нелинейного элемента в смесителях СВЧ применяются специальные диоды:

  • кремниевые с точечным контактом;
  • кремниевые с микросплавным p-n-переходом;
  • арсенид-галиевые с барьером Шоттки.

Все они обладают малыми потерями преобразования и малым коэффициентом шума.

В ВЧ трактах станции спутниковой связи для получения колебаний с требуемой частотой используется многоступенчатая система преобразования с использованием нескольких смесителей и умножителей частоты.

4.3. Малошумящие усилители.

На любые приемные устройства аппаратуры связи воздействуют шумы, которые можно разделить на две большие группы: внешние и внутренние.

У систем связи с космическими объектами основная доля суммарных шумов приходится на внутренние шумы приемника. При создании таких систем учитывают два важных фактора:

  1. Возможности повышения мощности передатчиков и параметров антенн ограниченны (определяются энергетикой ретрансляторов: вес, мобильность).
  2. Уровень принимаемых сигналов сопоставим с уровнем внутренних шумов приемных устройств.

Поэтому, для увеличения дальности и качества связи в технике связи, работающей в области СВЧ, применяют малошумящие усилители (МШУ), т.е. устройства с малым уровнем собственных шумов.

В качестве МШУ используются:

  1. Параметрические усилители (ПУ);
  2. Усилители на туннельном диоде (УТД);
  3. Транзисторные усилители;
  4. Молекулярные усилители (квантовые парамагнитные усилители - КПУ).

В военной технике связи широкое распространение получили ПУ, УТД, Транзисторные МШУ.

Как и все усилители МШУ характеризуются рядом параметров:

  1. Коэффициент шума (Кш);
  2. Ширина полосы рабочих частот (D F);
  3. Средняя рабочая частота (Fраб);
  4. Коэффициент усиления (Ку).

Особое значение в характеристике МШУ имеет Кш.

Кш (шум-фактор) определяет уровень шума, генерируемого в усилителе и показывает, во сколько раз он ухудшает соотношение сигнал/шум по мощности, по сравнению с идеальным МШУ:

где Рс(вых); Рс(вх) - мощность сигнала на входе и выходе МШУ;

Рш(вых); Рш(вх) - мощность шума на входе и выходе МШУ.

Коэффициент шума в децибелах численно равен:

Для приемных устройств у МШУ Кш близок к 1, поэтому для точной оценки их шумовых свойств пользуются понятием шумовой температуры Тш:

;

где То=293° К.

В этом случае считают, что приведенный к входу собственный шум усилителя создается согласованным с входом усилителя шумящим резистором с сопротивлением Rш=Rвх. Температура, которой должен обладать этот резистор, что бы создать на выходе шум реального усилителя и есть эквивалентная шумовая температура Тш.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Умножитель частоты | Параметрические усилители
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 358; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.