二极管双平衡混频器的原理[ZT]

二极管双平衡混频器的原理

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二极管双平衡混频器（DBM）是一种低噪声，高动态范围的混频器。在通信系统中，这种混频器是比较常见的器件。二极管在这个器件里起开关作用，也就是说，DBM是被动式混频器，被输出电平较高的Loin驱动，实现混频。Loin的电平的范围是+3dBm~+20dBm。下面，介绍一下DBM的工作原理。

1。当Loin送入正半周信号时，送入hsms-2829 pin1 和 pin2的电位分别是正和负，如图1所示。此时，hsms-2829内部其中两个二极管导通，另外两个二极管反偏截至，相当于电路在此处断开（见图2）。由于做在一块硅片上的4个二极管的导通特性几乎完全一致，因此，hsms-2829 pin4的电位为0（严格地说是接近0），相当接地（见图2）。从图2的等效电路中，我们发现IFout与RFin两个信号是同相的。

如果把Loin的正半周看成＋1，那么，IFout＝＋1×RFin＝RFin。

2。当Loin送入负半周，加在hsms-2829 pin1 和pin2的电位分别为负和正，如图3所示。此时，hsms-2829内部其中两个二极管导通，另外两个二极管反偏截至。由于做在一块硅片上的4个二极管的导通特性几乎完全一致，因此，hsms-2829 pin3的电位为0（严格地说是接近0），相当接地（见图4）。从图4的等效电路中，我们发现IFout与RFin两个信号是反相的。

如果把Loin的负半周看成－1，那么，IFout＝-1×RFin＝－RFin。

因此，可以把DBM看作IFout＝Loin×RFin，其中Loin＝＋1 或 —1的乘法器。

如果，Loin用ACos(2×pi×Flo)表示，RFin用BCos(2×pi×Frf)表示，
则，IFout = ACos(2×pi×Flo)×BCos(2×pi×Frf)

用三角函数的积化和差公式可得：
IFout = 0.5×A×B×cos[2×pi×(Flo+Frf)] + 0.5×A×B×cos[2×pi×(Flo-Frf)]
******-------------和频--------------**-----------差频----------------

此外，如果DBM这4个二极管是不做精确配对的分立元件，则4个二极管的导通特性差异较大，很难保证IFout没有Loin的泄漏。这是因为，我们很难保证如图 pin3 和 pin4的节点尽量接近0电位。结果，这种情况相当于Loin负半周在pin3处，Loin正半周在pin4处分别串联了Loin的一个小信号源，从而导致Loin泄漏到IFout中。

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