Przemiana częstotliwości w telekomunikacji mikrofalowej
2. Mieszacz diodowy
2.4. Zakres pracy liniowej
Powróćmy do oznaczeń z rys.4.9. Oznaczmy zgodnie z rysunkiem zespoloną amplitudę sygnału , zespoloną amplitudę sygnału heterodyny i zespoloną amplitudę sygnału o częstotliwości pośredniej: . Wykorzystując zależność (5-18) można napisać:
(5-20) |
Zależność ta wskazuje, że mieszacz jest przetwornikiem liniowym. Zmniejsza on częstotliwość sygnału zachowując wszystkie informacje amplitudowe i fazowe. Wniosek:
Mieszacz jest przetwornikiem liniowym, odtwarza informacje zawarte zarówno w amplitudzie sygnału, jak też w jego fazie.
Na rys.5.13 pokazano charakterystyki mocy wyjściowej PP sygnału częstotliwości pośredniej od mocy PS wejściowego sygnału mikrofalowego, dla różnych wartości mocy heterodyny PH. Jak widać z wykresu mieszacz przez wiele dekad jest – zgodnie z zależnością (5-20) – przetwornikiem wzorcowo liniowym.
Rys.5.13. Charakterystyki Pp(PS) mieszacz diodowego, dla różnych mocy heterodyny PH.
Zakres pracy liniowej mieszacza ograniczony jest:
• od strony małych sygnałów poziomem szumów własnych,
• od strony dużych poziomów sygnałów charakterystycznym punktem wzrostu strat przemiany o 1 dB, leżącym 10...12 dB poniżej poziomu mocy heterodyny.
Ze wzrostem mocy heterodyny zakres liniowej pracy rośnie. Jednakże nadmierny poziom mocy heterodyny powoduje wzrost strat przemiany i grozi przebiciem diody.
Ważnym parametrem mieszacza jest pasmo częstotliwości, w którym może on pracować. Częstotliwościowe pasmo pracy mieszacza zależy w pierwszym względzie od konstrukcji obwodów doprowadzających moce mikrofalowe heterodyny PH i sygnału PS do diody (lub diod w przypadku mieszaczy wielodiodowych), zależy oczywiście od parametrów użytych diod, oraz od konstrukcji obwodu wyprowadzającego sygnał częstotliwości pośredniej. W przypadku konstrukcji falowodowych są to zwykle pełne pasma pracy falowodu. W konstrukcjach wykorzystujących techniki planarne częstotliwościowe pasma pracy wynoszą kilka dekad, na przykład 1...3000 MHz.