برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)


مقدمه:


از میکسر ها برای انتقال (برگرداندن) طیف یک سیگنال از یک فرکانس به فرکانسی دیگر استفاده    می شود. بیشتر فرستند ها و گیرند ها و ابزار آلات مدرن   microwave/ RF  از این وسیله برای انتقال فرکانس استفاده می کنند. نماد معمول برای یک میکسر در شکل زیر نشان داده شده است:

یک میکسر ایده آل باید سیگنال های RF و LO را برای تولید سیگنال IF در هم ضرب کند. بنابراین باید طیف واردشده ورودی را از یک فرکانس به فرکانس دیگر بدون اعوجاج و بدون افت در عملکرد نویز انتقال دهد. بسیاری از این شرایط  را می توان با ضرب دو سیگنال  ایده آل همانطور که در معادله  زیر نشان داده می شود دید:

 

مشاهده می شود خروجی تولید شده از دو فرکانس ورودی، شامل مجموع و تفاوت فرکانس ها است. باند جانبی ناخواسته معمولا به آسانی با فیلتر کردن حذف می شود. توجه کنید که هیچ کدام از عبارت های فرکانسی به جزء این دو تولید نمی شود. در میکسر های واقعی چند پارامتر برای  ساخت وجود دارد و این موارد بعدا بحث خواهد شد.

عملیات مخلوط کردن سیگنال ها گاهی اوقات با اعمال دو سیگنال به وسایل غیر خطی حاصل  می شود که در شکل زیر نشان داده شده است:

غیر خطی  بودن می تواند به وسیله سری تیلور به صورت زیر بیان شود:

عبارات مربعی  به صورت زیربدست می آید:

همانطور که دیده می شود قانون مربع دوم شامل یک عبارت ضرب است و بنابراین  می تواند برای مخلوط کردن مورد استفاده قرار گیرد. این مورد در شکل زیر نمایش داده شده که در آن  قانون  مربع دوم و مشخصات نمایی دیود نشان داده می شود.

توجه کنید که عبارت های دیگری در معادله تولید می شود که محصول فرکانس های ناخواسته اند. بسیاری از آن ها دریک باند قرار دارند. علاوه بر این ، زمانی که سیگنال ولتاژ  افزایش می یابد. تفاوت بین دو منحنی افزایش یافته، نشان می دهد که آن جا توان در این عبارت های ناخواسته افزایش یافته است.برای به دست آوردن این توابع غیر خطی دیود می تواند استفاده شود همان طور که در شکل زیر نشان داده شده است:


اگر دو سیگنال کوچک به کار برده شود، ضرب با  تبدیل  تلفات نسبتا بالا رخ خواهد داد .همچنین مقاومت بار می تواند شامل  فیلتر باشد. اگر LO  به اندازه کافی برای بایاس مستقیم دیود بزرگ  باشد بنابراین به عنوان یک کلید عمل خواهد کرد.این یک میکسر یک طرفه است که سیگنال خواسته شده تولید می کند و هر دو از مانع LO و RF عبور می کند .این می تواند برای یك عمل سویچینگ میزان‌ شده بسط داده شود که در شکل بعدی نشان داده شده است.


در این مطلب ابتدا با انواع مختلف میکسر ها به صورت مختصر آشنا می شویم و سپس پارا متر های مهم میکسر ها را مرور کرده و در پایان هم به بررسی و شبیه سازی یکی از انواع میکسر ها در فرکانس GH  2.4 پرداخته و نتایج شبیه سازی را بررسی خواهیم کرد.



انواع میکسرها (مخلوط کننده ها)

 

میکسرهای میزان شده تک سر (  Single balanced mixer (SBM))

 

در زیر شکل موج و بنابراین عملکرد  این مکیسر سویچینگی (گزینشی) نشان داده شده است و تفاوت اندک عملکرد آن همانند ترانزیستور های میزان شده تک و میکسرهای دیودی است. پاسخ شکل موج  LOانتخاب شده در شکل بعدی نشان داده شده است.




Normal 0 false false false

این طیف در معادله زیرین نشان داده شده است و شامل عبارت های DC و هارمونیک های فرد  است که دامنه با نسبت کاهش یافته است.


Normal 0 false false false

Normal 0 false false false

اگر این  سیگنال LO سوییچ زده شود سیگنال RF در شکل بعدی نشان داده شده و سپس شکل موج نشان داده شده تولید می شود.             





Normal 0 false false false

در این طیف دیده می شود که ضرایبی از LO را که شامل هارمونیک های فرد است را با سیگنال RF تولید می کند.در این حالت مجموع و تفاوت فرکانس های مورد نیاز به علاوه مجموع و تفاوت فرکانس ها با هر کدام از فرکانس های هارمونیک های فرد را تولید می کند. ولتاژ خروجی به صورت زیر است:


Normal 0 false false false


این بسیار مهم است که توجه کنید که اینجا هیچ مؤلفه LO وجود ندارند.با وجود این یک عبارت RF منجر به ضرب VRF با ترکیب DC از عبارت انتخابی می شود.این ویژگی های از یک SBM در این عبارت LO رد شده است را نشان می دهد. اغلب اوقات مفید است خنثی کردن دو سیگنال  LO و RF  و بنابراین DBM توسعه یافت.


Normal 0 false false false

میکسرهای میزان شده دو سر ( (Double Balanced Mixer (DBM )

 

اگر سوئیچ در حال حاضر با سیگنال RF را برای نصف دور تغذیه شده باشد و یک سیگنال RF وارونه برای نیمه دیگر، بنابراین یک میکسر میزان شده دو سر(DBM) تولید شده است:




Normal 0 false false false

ولتاژ خروجی به صورت زیر بدست می آید:

Normal 0 false false false

شکل موج در شکل بعدی نشان داده شده:


Normal 0 false false false

توجه کنید که  حالا در این جا LO و RF  عبور نمی کند اگر چه هارمونیک های فرد هنوز ظاهر می شود ، اما این ها معمولا بعد از عبور از فیلتر مانند شکل زیر خواهند بود :


Normal 0 false false false

همچنین توجه داشته باشید که در عمل مقدار ی از آن عبور می کند، به طور نمونه حدود 50 دی سی بل از LF افت می کند به 20 تا 30 دسی بل برای VHF و UHF .



صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :