Глава 4. СМЕСИТЕЛИ

1. ПАРАМЕТРЫ СМЕСИТЕЛЕЙ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Смеситель используется для преобразования СВЧ сигнала сигнал промежуточной частоты ПЧ. Преобразование сигнала в смесителе происходит на нелинейном активном сопротивлении диода. Работоспособность смесителя определяется следующими основными параметрами: потери преобразования, коэффициент шума, полоса рабочих частот, КСВ входа и выхода, подавление сигнала по зеркальному каналу, подавление комбинационных составляющих, развязка между

сигнальным и гетеродинным входами, динамический диапазон, требуемая мощность гетеродина.

Потери преобразования смесителя определяются как отношение входной мощности СВЧ сигнала с (на входном сопротивлении смесителя) к выходной мощности сигнала на промежуточной частоте (на входном сопротивлении УПЧ). Обычно потери выражают в децибелах:

Потери преобразования смесителя складываются из потерь преобразования полупроводникового диода потерь рассогласования диодов по входу и выходу, а также потерь в пассивных элементах смесителя, например, в направленных ответвителях.

Коэффициент шума

где и - номинальные входная и выходная мощности сигнала; — номинальные входная и выходная мощности шума.

Коэффициент шума смесителя является обобщенным параметром, который учитывает не только коэффициент шума диода и потери преобразования, а также коэффициент шума усилителя промежуточной частоты Коэффициент шума смесителя с УПЧ описывается уравнением

Подавление сигнала по зеркальному каналу определяется отношением мощности полезной промежуточной частоты к мощности ложного сигнала по зеркальному каналу и выражается в децибелах:

Подавление комбинационных составляющих смесителя

где — мощность комбинационной составляющей, попадающей в полосу ПЧ.

Величина подавления комбинационных составляющих смесителя складывается из величины подавления комбинационных составляющих на выходе однотактного смесителя и подавления за счет балансности смесителя, а также его других конструктивных особенностей.

Развязка между сигнальным и гетеродинным входами определяет долю попадания мощности гетеродина во входной сигнальный тракт и выражается в децибелах.

К смесителям предъявляются следующие требования: высокая чувствительность устройства (определяющая обнаружительную способность приемника), характеризующаяся малой величиной коэффициента шума, что соответственно требует минимальных потерь

преобразования смесителя и собственных шумов входящих активных элементов; широкая полоса рабочих частот, которая в основном зависит от конструкции смесителя; хорошее подавление ложного сигнала по зеркальному каналу, а также комбинационных составляющих частотного спектра, что в свою очередь также требует большой развязки между полюсами; большой динамический диапазон принимаемых сигналов, характеризуемый как активными элементами, так и схемным построением смесителя; относительно низкая требуемая мощность гетеродина, которая определяется как качеством диодов, режимом их работы, так и конструктивным исполнением смесителя. Таким образом, выполнение требований зависит от качества выбранных активных элементов, режимов их работы, схемных и конструктивных построений.