Mischer-Ausgleichsmethode. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Knoten von Amateurfunkgeräten. Mischer, Frequenzumrichter

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Eine der kritischsten Komponenten des Empfängers und Transceivers ist der Mischer. Die Empfindlichkeit und der Dynamikbereich des Empfängers und die Unterdrückung des Trägers und anderer Störemissionen im Übertragungsmodus hängen von der Qualität seiner Arbeit ab [1].

In Kommunikationsgeräten werden doppelt symmetrische Mischer (DBS) am häufigsten mit Siliziumdioden oder Dioden mit Schottky-Barriere verwendet.

Ein wichtiges Merkmal für DBS ist der Grad der Ausgewogenheit, d.h. Trägerunterdrückung. Die vom Autor durchgeführten Studien zeigen eine Steigerung der Empfindlichkeit und eine Erweiterung des Dynamikbereichs bei sorgfältiger Ausbalancierung des DBS. In diesem Zusammenhang hat der Autor eine neue Schaltungslösung entwickelt und getestet, die Folgendes ermöglicht:

- um 20 dB oder mehr, um den Pegel der Trägerunterdrückung bei niedrigen Frequenzen des HF-Bereichs (f < 2 MHz) zu erhöhen;

- Behalten Sie während des Abgleichvorgangs die Anfangsimpedanzen der Mischeranschlüsse bei, einschließlich derjenigen mit einer signifikanten Änderung der Trägerfrequenz (innerhalb von 0,1 ... 30 MHz oder mehr).

Durch die Verwendung des vorgeschlagenen Schaltungsdesigns können Sie auch die Empfindlichkeit und den Dynamikbereich im Empfangsmodus erhöhen.

Betrachten wir den Prozess des Ausbalancierens von Transceiver-Mischern genauer. Das Hauptschema des DBS ist in Abb. dargestellt. 1. Eine solche Schaltung enthält keine zusätzlichen Ausgleichselemente und ermöglicht aufgrund der Nichtidentität der Diodeneigenschaften in der Regel auch bei Frequenzen unter 30 MHz keine Trägerunterdrückung von mehr als 10 dB. Bei Frequenzen über 10 MHz wird die Trägerunterdrückung reduziert. Allerdings reicht eine Trägerunterdrückung von 30 dB nicht aus.

Ris.1

Abbildung 2 zeigt ein Diagramm eines DBS mit Ausgleichskondensatoren. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren wird empirisch durch die maximale Trägerunterdrückung bestimmt. In diesem Fall ist es möglich, den Träger um 40 ... 50 dB zu unterdrücken. Solche Werte der Trägerunterdrückung sind für Kommunikationsgeräte bereits akzeptabel.

Ris.2

Diese Schaltung ermöglicht es jedoch nicht, den Mischer bei ausreichend niedrigen Frequenzen (0,5 ... 2 MHz) gut abzugleichen. Um diesen Nachteil der Abgleichschaltung zu beseitigen, wird ein zusätzlicher Abgleichwiderstand eingeführt (Abb. 3). Aber dieses Schema hat auch Nachteile. Die bedeutendste davon ist eine signifikante Änderung der Eingangsimpedanzen des Mischers, wenn ein Symmetrierwiderstand eingeführt wird. Um die Änderung des Mischerwiderstandes zu minimieren, muss ein induktionsfreier niederohmiger Widerstand verwendet werden.

Ris.3

Der Autor schlug ein neues einfaches Bilanzierungsverfahren basierend auf der Substitutionsmethode vor [2]. Das Schema (Abb. 4) kombiniert die Vorteile der obigen Schemata (Abb. 2 und 3). Dadurch ist es möglich, die Mischer bei jeder Frequenz gut abzugleichen. In diesem Fall ändert sich der Widerstand beim Abgleich viel weniger als in der Schaltung in Abb. 3. Wir wählen die Kapazitäten von Kondensatoren und den Widerstandswert von Widerständen empirisch aus. Dieses Schema beseitigt jedoch nicht die Verschlechterung der Mischerbalance, wenn sich die Trägerfrequenz signifikant ändert, beispielsweise in dem ersten Mischer eines Mehrband-Sendeempfängers.

Ris.4

Zur größtmöglichen und gleichmäßigen Unterdrückung des Trägers bei Änderungen der Trägerfrequenz über einen sehr weiten Bereich werden in den Mischer Symmetrierelemente eingebracht, die bei Änderung der Bereiche umgeschaltet werden. Eine Variante eines solchen Schemas ist in Abb. 5 dargestellt.

Ris.5

Hier ist eine HF-Umschaltung erforderlich, was ihr Nachteil ist. Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung ist frei von diesem Nachteil.

Die Schaltung in Abb. 6 ermöglicht es, einen hohen Grad an Symmetrierung des DBS zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Trägerfrequenz innerhalb des gesamten HF-Bandes abgestimmt ist.

Ris.6

Das vorgeschlagene Schaltungsdesign des DBS hat sich im Design des Multiband-Transceivers des Autors gut bewährt.

Literatur

1. Artemenko V. Über die Methoden zur Einrichtung von Direktumwandlungsempfängern und Transceivern / Radioamator. - 1995. - N6. - S.24 - 25.
2. Bagdasaryan G. Über die Frequenzabstimmung des LC-Generators / Radios. 1994 Nr. 7, C.37.

Autor: V. Artemenko (UT5UDJ), Kiew; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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