Гетеродина: Недопустимое название — Викисловарь

Содержание

Квадратурный гетеродин

Содержание

Обнаружили ошибку? Выделите ее мышью и нажмите

Введение

Ранее было введено понятие полосового радиосигнала , а также понятие комплексной огибающей

При этом говорилось, что полосовой радиосигнал может быть представлен как реальная часть комплексного сигнала

(1)

При этом было сказано, что изменяя параметры синфазной и квадратурной составляющих комплексной огибающей сигнала можно получить любой из известных видов модуляции при помощи универсального квадратурного модулятора. Таким образом, научившись выделять из полосового радиосигнала комплексную огибающую, мы сможем произвести демодуляцию сигнала.

Прежде чем приступить к выделению комплексной огибающей приведем ряд тригонометрических соотношений, которые потребуются нам при анализе.

(2)

Выделение комплексной огибающей радиосигнала

Итак приступим. Для того, чтобы выделить комплексную огибающую радиосигнала необходимо избавится от несущей частоты в выражении (1). Поскольку модуляция сигнала, то есть перенос на несущую частоту осуществлялся умножением комплексной огибающей на комплексную экспоненту, то повторное умножение на привело бы к взаимной компенсации комплексных экспонент и выделению . Однако на входе нет комплексного сигнала , так как берется его реальная часть, поэтому при умножении на получим другой комплексный сигнал:

(3)

Раскроем скобки в выражении (3) с учетом тригонометрических соотношений (2), получим:

(4)

В выражении для реальной и мнимой частей комплексного сигнала присутствуют члены на удвоенной частоте несущей которые появляются из за того что входной сигнал чисто вещественный. Для пояснения этого обратимся к рисунку 1.


Рисунок 1: Формирование и выделение комплексной огибающей полосового радиосигнала

На верхнем графике рисунка 1 представлен спектр комплексной огибающей , а также спектр комплексной экспоненты представляющий собой дельта-импульс на частоте При модуляции формируется комплексный сигнал чей спектр показан на среднем графике черным цветом. Спектр получается параллельным переносом спектра на частоту что показано серыми стрелочками. Таким образом умножение на комплексную экспоненту просто смещает весь спектр на вправо. Затем берется реальная часть комплексного сигнала и получается чисто вещественный полосовой радиосигнал а его спектр становится симметричным относительно нуля (раздваивается), причем каждая из половин по форме повторяет но в два раза меньшей амплитуды. На среднем графике спектр показан красным, а его уменьшение по амплитуде и раздвоение отображено красными стрелочками. Теперь мы полосовой радиосигнал умножаем на комплексную экспоненту чей спектр представляет собой дельта импульс на частоте Спектр полученного сигнала формируется путем сдвига всего спектра на влево (это показано серыми стрелочками от среднего графика к нижнему). В результате спектр показан красным на нижнем графике. Спектр содержит составляющие в районе нуля, а также на удвоенной несущей в отрицательной области, амплитуды которых в два раза ниже комплексной огибающей. Это собственно то, что мы получили математически в выражении (4), причем множители показывают уменьшение амплитуды в 2 раза.

Устранение составляющих на удвоенной несущей при помощи фильтра нижних частот с частотной характеристикой показанной на нижнем графике рисунка 1 синим цветом приведет к тому, что:

(5)

Таким образом, мы произвели выделение комплексной огибающей радиосигнала при помощи умножения входного сигнала на комплексную экспоненту с последующим устранением удвоенной несущей при помощи ФНЧ. Устройство выделяющее комплексную огибающую сигнала в соответствии с (4) называется квадратурным гетеродином.

Структурная схема квадратурного гетеродина

Структурная схема квадратурного гетеродина представлена на рисунке 2.


Рисунок2: Структурная схема квадратурного гетеродина

Если учесть, что то можно получить схему квадратурного гетеродина с фазовращателем, представленную на рисунке 3.


Рисунок3: Структурная схема квадратурного гетеродина с фазовращателем

Требования к ФНЧ квадратурного гетеродина. Подавление по зеркальному и соседнему каналам

Нам необходимо сформулировать требования к фильтрам нижних частот, входящих в квадратурный гетеродин. Для этого рассмотрим спектр комплексного сигнала а также амплитудно-частотную характеристику ФНЧ, представленные на рисунке 4 черной и синей линиями соответственно.
Рисунок4: Требование к частотной характеристике фильтра квадратурного гетеродина

Пусть исходный полосовой сигнал имел полосу

тогда спектр будет иметь 2 составляющие с полосой с центральными частотами равными 0 и Для того чтобы сформулировать требования к ФНЧ необходимо задать четыре параметра: частоту пропускания (или частота среза) ниже которой сигнал будет пропускаться с минимальными искажениями (светло-зеленая область), частоту заграждения выше которой все спектральные составляющие будут подавлятся (оранжевая область), неравномерность в полосе пропускания

задает максимально допустимый уровень искажений сигнала в полосе пропускания, и наконец коэффициент подавления в полосе заграждения задает во сколько раз будет подавлен сигнал в полосе заграждения. Переходная полоса между полосой пропускания и полосой заграждения обозначена на рисунке желтым цветом. Неравномерность в полосе пропускания ФНЧ задается как отношение максимального и минимального значений АЧХ ФНЧ в полосе пропускания:

(6)

Для того чтобы пропустить сигнал с полосой в районе нулевой частоты, необходимо чтобы частота пропускания при этом искажения в полосе пропускания должны быть как можно меньше или должен стремиться к Для подавления сигнала на частоте необходимо чтобы частота заграждения была а коэффициент подавления При наличии шумов и соседних каналов целесообразно уменьшать переходную полосу ФНЧ, т.е. частоту заграждения выбирать как можно ближе к частоте пропускания. В этом случае ФНЧ задает селективные свойства приемника по соседнему и зеркальному каналам. Покажем это на примере приведенном на рисунке 5.


Рисунок 5: Выбор ФНЧ для обеспечения избирательности приемника по соседнему и зеркальному каналам при квадратурном гетеродинировании

Пусть входной сигнал представляет собой сумму полосового сигнала на несущей частоте с симметричным относительно нуля спектром обозначенным черной линией, нескольких соседних каналов, спектры которых обозначены зеленым, и аддитивного шума, спектральная плотность мощности которого показана красной линией. Входной сигнал подается на квадратурный гетеродин, настроенный на несущую частоту в результате производится перенос спектра на влево, как это показано серыми стрелочками от верхнего графика к среднему. Далее ставится ФНЧ (АЧХ показана синей линией), который выделяет комплексную огибающую в районе нулевой частоты. Сигнал на выходе ФНЧ показан на нижнем графике. Видно, что произведено выделение комплексной огибающей сигнала, шум за пределами полосы пропускания фильтра подавлен, как и подавлены соседние каналы и зеркальный канал на частоте Степень подавления соседних каналов (избирательность по соседнему каналу) равна коэффициенту передачи фильтра на частоте соседнего канала, а подавление составляющих на частоте (избирательность по зеркальному каналу) равно коэффициенту передачи ФНЧ на частоте Таким образом можно сделать вывод, чем более прямоугольная характеристика ФНЧ тем выше селективные свойства приемника.

В конце необходимо сделать замечание. Поскольку в каждом из каналов квадратурного гетеродина присутствует свой ФНЧ, то для качественного приема необходима высокая степень идентичности характеристик обоих ФНЧ.

Выводы

Таким образом, можно подвести итог. Комплексная огибающая полосового радиосигнала может быть выделена из полосового радиосигнала при помощи квадратурного гетеродина. Приведены требования к частотной характеристике ФНЧ квадратурного гетеродина. Показано, что входящие в квадратурный гетеродин ФНЧ определяют селективные свойства приемника как по зеркальному, так и по соседнему каналам.

Последнее изменение страницы: 07.02.2021 (14:12:02)

Страница создана Latex to HTML translator ver. 5.20.11.14

Численное моделирование характеристик радиофотонного приемного канала Х диапазона на основе оптического гетеродина — тезисы доклада

Численное моделирование характеристик радиофотонного приемного канала Х диапазона на основе оптического гетеродина — тезисы доклада | ИСТИНА – Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных

Численное моделирование характеристик радиофотонного приемного канала Х диапазона на основе оптического гетеродинатезисы доклада

  • Авторы: Акопян Э.В., Валуев В.В., Кулагин В.В., Черепенин В.А.
  • Сборник: Тезисы IV Всероссийской научно-технической конференции Перспективы развития РЛС дальнего обнаружения, интегрированных систем и комплексов информационного обеспечения воздушно-космической обороны РТИ Системы ВКО-2016, Москва, Россия, 2-3 июня 2016
  • Тезисы
  • Год издания: 2016
  • Место издания: ОАО РТИ Москва
  • Первая страница: 13
  • Последняя страница: 13
  • Аннотация: В работе исследуется радиофотонный приемный канал СВЧ диапазона на базе оптического гетеродина, построенный по балансной двухплечевой схеме с сигнальным и опорным плечами и содержащий непрерывный лазер, амплитудные модуляторы и узкополосные оптические фильтры для преобразования полезного сигнала вниз на частоты огибающей. Для такой схемы аналитически разработана математическая модель, а также создан численный код Радиофотон, реализующий эту модель в системе Матлаб. Динамические и шумовые характеристики элементов в модели могут быть заданы определенным образом, исходя из параметров реальных элементов. В результате численного моделирования получены сигнально-шумовые характеристики приемного канала в различных режимах работы при использовании гетеродинной и гомодинной схемы приема, определено отношение сигнал/шум, а также оценены нелинейности преобразования при большой амплитуде сигнала. В целом, численные характеристики системы, полученные в моделировании, демонстируют возможность реализовать приемный канал с отношением сигнал/шум до 70-80 дБ, частотой несущей в десятки ГГц и полосой приема в несколько десятков МГц, что хорошо согласуется с аналитическими оценками параметров приемного канала, найденными ранее. Одновременно с этим численно продемонстрирована очень слабая чувствительность выходного сигнала и отношения сигнал/шум к частотным шумам лазера, позволяющая использовать для оптического источника относительно дешевые полупроводниковые лазеры без внешних стабилизирующих резонаторов. Численно показана перспективность использования рабочей точки модуляторов в «темном пятне» (малое пропускание несущей оптической частоты) в одноканальных схемах радиофотонного приемника, так как в этом случае можно отказаться от использования узкополосных оптических фильтров с сохранением шумовых характеристик приемника.
  • Добавил в систему: Кулагин Виктор Владимирович

Гетеродины. Широкий выбор. | Старый радиолюбитель

Гетероди́н (от греч. ἕτερος — иной; δύναμις — сила) — маломощный генератор электрических колебаний, применяемый для преобразования частот сигнала в супергетеродинных радиоприёмниках, приёмниках прямого преобразования, волномерах и пр.

Изначально гетеродином называли радиоприёмник, в котором имелся дополнительный генератор высокой частоты, настроенный на частоту, близкую к частоте принимаемого сигнала, что повышало чувствительность радиоприёмника. В дальнейшем, после изобретения супергетеродина, гетеродином стали называть этот генератор. Гетеродин создаёт колебания вспомогательной частоты, которые в блоке смесителя смешиваются с поступающими извне колебаниями высокой частоты.

Т.е. гетеродин это просто генератор высокой частоты. Вот какие требования предъявляются к гетеродинам: частота или диапазон частот выходного сигнала, шаг перестройки частоты гетеродина (или точность установки частоты ), мощность выходного сигнала, относительная нестабильность частоты (кратковременная и долговременная), относительный уровень гармоник на выходе, спектральная плотность мощности фазовых шумов. Разберем каждое из этих требований подробнее.

Частота гетеродина зависит от выбранной частоты ПЧ, а диапазон перестройки (или перекрытия частоты) — от ширины того или иного любительского диапазона (от 100 кГц до 2 МГц). Иногда самый широкий диапазон 10 м разбивают на два.

У аналоговых гетеродинов нет понятия «шаг перестройки», которое относится исключительно к цифровым синтезаторам частоты. В синтезаторах частоты шаг перестройки, как правило, можно выбрать из ряда 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц или использовать прямой ввод частоты с клавиатуры. Точность установки частоты зависит от точности ее измерения. Если установка частоты ведется по механической частоте, то точность не высокая (порядка килогерц), а если используется цифровая шкала, то точность определяется младшим разрядом шкалы (обычно точность выбирают равной 10 Гц)

Мощность гетеродина выбирается в зависимости от применяемого смесителя. Если используется высокоуровневый смеситель — то эта мощность может достигать сотен миллиВатт. А для смесителя, который я использовал в экспериментальном приемнике — единицы миллиВатт.

Наверное самым главным требованием к гетеродинам является высокая стабильность частоты. Если частота гетеродина «плывет», вы можете потерять корреспондента, или он вас. Особенно это важно при работе телеграфом и цифровыми видами связи.

Относительная нестабильность частоты — характеристика, показывающая отклонение частоты генератора (уход частоты) от номинального значения. Эта величина определяется отношением Δf/ fo

где Δf — уход частоты, fo — номинальная частота.

У кварцевого генератора или цифрового синтезатора стабильность частоты около 10 в -6 степени, а у LC-генератора — на порядок ниже.

Форма сигнала гетеродина может быть синусоидальной или прямоугольной. Прямоугольная форма сигнала (меандр) нужна при использовании ключевых смесителей. Улучшить синусоидальную форму сигнала и уменьшить уровень гармоник можно используя на выходе гетеродина высокодобротного контура, настроенного на его частоту, или ФНЧ с частотой среза равной 1,2 fо.

Еще одним требованием к гетеродину является стабильность уровня сигнала на его выходе во всем рабочем диапазоне. При несоблюдении этого требования может нарушиться оптимальная работа смесителя.

Как видите, гетеродин это не просто генератор, — это хороший генератор. А теперь от теории к практике. Схемы синтезаторов частоты я затрагивать пока не буду, а займемся LC-генераторами. Как видно из названия, основными частотозадающими деталями в них является емкость и катушка индуктивности. И от их стабильности зависит во многом стабильность частоты гетеродина.

Стабильность катушки определяется стабильностью ее геометрических размеров. А как могут изменится катушки? Главным фактором является температура. При изменении температуры изменяются размеры большинства веществ, у одних больше, у других -меньше. Из школьного курса физики мы знаем, что сильно меняются линейные размеры изделий из металлов, и очень мало — изделий из керамики. Поэтому оптимальным считается такое решение: на керамическом каркасе спиральная полоска вожженного в керамику серебра.

Самая лучшая катушка для гетеродина.

Самая лучшая катушка для гетеродина.

Линейные размеры такое катушки стабильны в широком диапазоне температур. К сожалению, достать такую катушку довольно трудно, так как они применялись в радиостанциях 60-х — 80-х годов. А с тех пор уже минуло много лет, на на барахолках и в запасниках они есть.

Здесь вместо серебра медь, но тоже хорошо.

Здесь вместо серебра медь, но тоже хорошо.

Рассмотрим более доступные варианты.

Катушки из моей коллекции.

Катушки из моей коллекции.

Катушка А намотана на гетинаксовом каркасе с канавками под проводник. Намотана «горячим» способом внатяг. Не проклеена. Снабжена подстроечным сердечником из карбонильного железа. Катушка Б намотана на керамическом каркасе посеребренным проводом «горячим» способом внатяг, имеет бронзовый посеребренный сердечник, не проклеена. Катушка В намотана на керамическом ребристом каркасе эмалированным проводом внатяг. Катушка Г намотана на пластмассовом ребристом каркасе эмалированным проводом.

Лучше всех, конечно, катушка Б, тут и серебро и керамический каркас. Сердечник можно вывернуть для повышения стабильности. На втором месте катушка В, здесь керамика и нет сердечника. Третье место занимает катушка А. Сердечник нужно вывернуть, а катушку несколько раз проклеить и высушить и прогреть в духовке при температуре градусов 120. Хотя и без проклейки тоже работать будет. Видел я экзотические катушки, намотанные на тороидальных сердечниках из керамики.

В принципе можно намотать катушку на стержне из стеклотекстолита или фторопласта и хорошенько проклеить ее.

О схемах в следующей статье.

Всем здоровья и оптимизма.

Схема гетеродина СВ-Радиостанции » Вот схема!


Как известно, самостоятельное изготовление любого электронного устройства вообще, и портативной радиостанции в частности, начинается с поиска деталей. И часто бывает так, что именно этот процесс оказывается наиболее сложным и длительным, а иногда это дело затягивается на столько времени, что весь интерес к данной конструкции пропадает. С такими проблемами встречаются многие радиолюбители, пожелавшие сделать несложную, но хорошо работающую радиостанцию диапазона 27 МГц (пусть даже одноканальную).

Больше всего неприятностей доставляет поиск необходимых кварцевых резонаторов для гетеродина приемника и для генератора передатчика. Дело еще осложняется и тем, что требуется пара резонаторов, частоты которых отличаются точно на 465 кГц. В большинстве населенных пунктов нашей страны, и даже во многих областных центрах найти такие пары резонаторов практически невозможно. Вот и приходится откладывать дело до очередной поездки или командировки в Москву или Санкт-Петербург, либо пользоваться услугами посылочной торговли, что не всегда бывает удачно и быстро.

При этом резонаторы диапазона 27 МГц найти в продаже не сложно, в магазинах, торгующих деталями для ремонта теле-видео-аудио-техники часто встречаются резонаторы на 27 МГц или на 26,996 МГц , которые используются в генераторах некоторых восьмибитных телевизионных игровых приставок типа «Кенга» или «Денди». Можно найти резонаторы на 13,5 МГц (и запустить на второй гармонике) на складах неликвидов оборонных предприятий. Но проблема именно в том, что невозможно найти пару с учетом ПЧ-465 кГц.

Поэтому желательно построить радиостанцию по такой схеме, чтобы и в передатчике и в приемнике можно было использовать одинаковые резонаторы на одну и туже частоту.

Принцип работы гетеродина для приемного тракта

Он состоит из двух кварцевых генераторов, один на транзисторе VT1 работает на частоте кварцевого резонатора Q1, такого как в передатчике радиостанции, а второй генератор на VT2 использует в качестве частотозадающего элемента малогабаритный пьезокерамический фильтр на 465 кГц от транзисторного приемника.

При этом первый генератор на VT1 одновременно выполняет и функции преобразователя частоты. На его эмиттер поступает сигнал частотой 465 кГц от второго генератора, а в коллекторной цепи VT1 включен контур настроенный, не на 27 МГц, а на частоту гетеродина — 27,465 кГц,

Такой гетеродин был опробован в радиостанции с приемным трактом на микросхеме К174ХА26 (собственный гетеродин микросхемы не использовался, а на него подавалось ВЧ напряжение с этого гетеродина), и показал неплохие результаты при условии его тщательного экранирования (плата гетеродина помещена в латунную коробку паянную к общему проводу платы).

Для намотки катушек L1 и L2 используется каркас от контура ПАЛ-декодера или модуля цветности телевизора типа 3-УСЦТ. Такие каркасы часто встречаются в продаже. L1 содержит 8 витков провода ПЭВ 0,3-0,4, число витков L2 зависит от конкретного приемного тракта (от того какое нужно напряжение гетеродина), и в данном случае — 2 витка того же провода.

В качестве катушек L3 и L4 используется готовый контур ПЧ от старого транзисторного радиоприемника «Селга 405», можно использовать контур и от другого приемника, но при условии, что и конденсатор С6 будет такой же как в контурный конденсатор в приемнике. При отсутствии готового контура можно взять стандартный четырехсекционный каркас с подстроечным сердечником диаметром 2,8 мм из феррита 400 НН и намотать катушки самостоятельно. L3 в этом случае будет содержать 74 витка, a L4 — 5-7 витков провода ПЭВ 0,12.

Кварцевый резонатор Q1 — любой диапазона 27 МГц, или на такую частоту, что на второй или третьей гармонике попадает в диапазон 27 МГц (13,5 Мгц, 9 МГц, 8,86 МГц и другие). Однако нужно учитывать, что на гармониках генератор запустить труднее и может потребоваться более тщательная подгонка конденсаторов С3 и С4, а также установка режима транзистора VT1 подбором номинала R4.

Пьезокерамический фильтр Q2 любой малогабаритный пьезофильтр от транзисторного приемника на 465 кГц, желательно, чтобы этот фильтр был таким же как фильтр ПЧ в приемном тракте.

Печатная плата гетеродина
Гетеродин смонтирован на отдельной печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, её разводка и монтажная схема показаны на рисунке 2. Плата помещена в латунную экранирующую коробку, части которой закреплены при помощи пайки, стенки коробки припаяны к общему проводу платы.

Настройка гетеродина традиционная для преобразователей частоты. Нужно сначала добиться устойчивой генерации обеих кварцевых генераторов (предварительно установив на место подключения катушки L4 проволочную перемычку). Затем после того как оба генератора будут настроены, нужно восстановить подключение L4 к эмиттерной цепи VT1, и по частотомеру, наблюдая за частотой на катушке L2 настроить контур L1 С2 на частоту, которая на 465 кГц будет больше частоты генератора на VT1 (если 27 МГц, то частота на L2 должна быть 27,465 МГц).

Для изготовления радиостанции с таким гетеродином потребуется два одинаковых кварцевых резонатора. Проанализировав схему гетеродина (рисунок 1) можно заметить одну особенность — если отключить питание генератора частоты 465 кГц и перестроить контур L1, С2, путем подключения к нему дополнительного конденсатора, на частоту 27 МГц можно получить универсальный генератор, который путем несложных переключений можно будет превращать как в гетеродин для приемника, вырабатывающий 27,465 МГц, так и в задающий генератор передатчика, вырабатывающий частоту 27 МГц.

местный осциллятор | Институт радиоастрономии Макса Планка

CAD-чертеж блока CHAMP+ LO. Для охвата широкого диапазона настройки канала 350 мкм необходимы две отдельные цепи LO. На рисунке показан только ход луча низкочастотной цепи гетеродина. Поворот «плоского зеркала 350 мкм» на 90° по часовой стрелке переключает между двумя высокочастотными цепочками. Наклон трех плоских зеркал и CFG обеспечивает правильное выравнивание. Все три LO-цепи работают в холодном состоянии (< 120 K) для улучшения производительности, а также увеличения срока службы умножителей.Охлаждение обеспечивается коммерческим охладителем Стирлинга мощностью охлаждения ≈ 9 Вт при 80 К. Теплый воздух из охладителя Стирлинга направляется на окна Дьюара для предотвращения образования конденсата.

CAD-чертеж блока CHAMP+ LO. Для охвата широкого диапазона настройки канала 350 мкм необходимы две отдельные цепи LO. На рисунке показан только ход луча низкочастотной цепи гетеродина. Поворот «плоского зеркала 350 мкм» на 90° по часовой стрелке переключает между двумя высокочастотными цепочками.Наклон трех плоских зеркал и CFG обеспечивает правильное выравнивание. Все три LO-цепи работают в холодном состоянии (< 120 K) для улучшения производительности, а также увеличения срока службы умножителей. Охлаждение обеспечивается коммерческим охладителем Стирлинга мощностью охлаждения ≈ 9 Вт при 80 К. Теплый воздух из охладителя Стирлинга направляется на окна Дьюара для предотвращения образования конденсата.

Конструкция цепей гетеродина основана на опыте, полученном при разработке локальных генераторов Herschel/HIFI.Сигнал синтезатора в диапазоне 11–18 ГГц сначала умножается на коэффициент 6, чтобы генерировать 1 мВт ВЧ-мощности на входе усилителя мощности W-диапазона, предоставленного JPL. Усилитель производит до 250 мВт мощности радиочастотного сигнала и управляет каскадными каскадами умножителя частоты без тюнера, которые охлаждаются до 120K. В канале 450 мкм используется комбинация удвоителя/удвоителя/удвоителя, тогда как каскад удвоителя/удвоителя/тройника генерирует выходной сигнал в канале 350 мкм. Для охвата широкого диапазона перестройки канала 350 мкм необходимы две гетеродинные цепи.Поворотное зеркало выбирает между этими двумя гетеродинными сигналами.

Что такое гетеродин

Частота гетеродина — термин, часто упоминаемый в супергетеродинных приемниках. Частота гетеродина генерируется схемой гетеродина. В супергетеродинном приемнике имеется гетеродин, который может выводить стабильную высокочастотную электромагнитную волну, которая смешивается с полученным высокочастотным сигналом для получения другой частоты.Эта разностная частота является промежуточной частотой, то есть гетеродинной, которая в свою очередь образует супергетеродинный приемник.

Когда частота гетеродина выше частоты сигнала (частота гетеродина на одну промежуточную частоту выше частоты сигнала), он называется высоким гетеродином, а когда частота гетеродина ниже частоты сигнала (частота гетеродина ниже частоты сигнала). частота гетеродина на одну промежуточную частоту ниже частоты сигнала), он называется низким.Местный осциллятор. По сравнению с высокочастотным гетеродином и низкочастотным гетеродином, высокочастотный гетеродин обладает более сильной защитой от помех.

Схема гетеродина обычно использует стабильный кварцевый генератор небольшого размера и крупномасштабный интегрированный цифровой синтезатор частоты с высокой надежностью для достижения высокой частоты колебаний, легкого запуска, стабильной частоты колебаний, высокой амплитуды и хороших характеристик колебаний. цель. Кроме того, блок питания может подаваться отдельно от цифрового и аналогового, а заземление и экранирование хорошие.На выходе гетеродина имеется полосовой фильтр, чтобы на выходе гетеродина были низкие помехи. Таким образом, точность частоты и амплитуды колебаний высокая, стабильность хорошая, а локальный дрейф частоты колебаний уменьшается или предотвращается.


Иконки экрана на Retevis RT85

Генерация тактовых импульсов и гетеродина миллиметрового диапазона до 125 ГГц с использованием новых схем умножения

Серия вебинаров по техническому обучению

Название: Генерация часов MM-волн и генератора гетеродина до 125 ГГц с использованием новых схем умножения

Дата: 1 декабря 2021 г.

Время: 8:00 по тихоокеанскому времени / 11:00 по восточному времени

При поддержке: Marki Microwave

Представлено: Дугом Йоргесеном, вице-президентом по проектированию, и Джастином Бойлом, менеджером по маркетингу продукции

Резюме:
Рынок продолжает использовать полосы более высоких частот.Эффективная генерация частот гетеродина с использованием традиционных методов ГУН и ФАПЧ является сложной задачей на частотах выше 30 ГГц. Во время этой презентации Marki Microwave представит и сравнит несколько архитектур генерации гетеродина, основанных на нелинейных линиях передачи и многокаскадных пассивных умножителях, которые обеспечивают высокоэффективную генерацию гетеродина на частотах выше 100 ГГц. Докладчики обсудят различные элементы схемы в цепочке гетеродина и представят типичные измеренные (и смоделированные) характеристики всего тракта гетеродина.

Биография ведущего:

Дуг Йоргесен — вице-президент по инженерным вопросам в Marki Microwave. Он курирует разработку, определение характеристик и поддержку приложений для передовых микроволновых компонентов, включая усилители, смесители и пассивные продукты.

Дуг присоединился к Marki в качестве технического персонала в 2011 году. В течение более чем 10 лет Дуг руководил разработкой продуктов, технической поддержкой, маркетингом и внешними продажами, что привело к росту выручки более чем на 500%.Он нанял и обучил более 20 инженеров, чтобы увеличить технический персонал Marki в три раза, внедрив более 300 продуктов и увеличив скорость создания продуктов с 10 до более чем 40 в год. Его заметки по применению, технические заметки, видео и вебинары по микшерам, балунам, микшерам IQ и другим компонентам были прочитаны и процитированы тысячами инженеров.

До прихода в Marki Даг проходил стажировку в Стэнфордском университете, Intel, Sun Microsystems, Центре исследований лазеров и электрооптики UCF и Ziva Corporation.Он был стипендиатом Джеймса в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, где получил степень бакалавра наук. по электротехнике, окончил с отличием. Он имеет докторскую степень в области фотоники Калифорнийского университета в Сан-Диего, где он был стипендиатом Джейкобса и президентом Ассоциации аспирантов.

Джастин Бойл — менеджер по маркетингу продукции в Marki Microwave, отвечающий за портфолио MMIC и гибридных продуктов Marki. Джастин имеет более чем 20-летний опыт работы в радиочастотной и микроволновой промышленности.Годы его становления пришлись на Motorola в качестве инженера по радиочастотному проектированию и тестированию приемников базовых станций, а затем в General Dynamics в качестве DSP и радиоконструктора наземных станций SATCOM, спутниковых приемников и возбудителей. Позже Джастин перешел на должность технического специалиста по продажам в качестве многопрофильного представителя ведущих производителей MMIC, фильтров, керамики, кабелей и электромеханических переключателей, прежде чем присоединиться к Marki Microwave в 2017 году в качестве менеджера по глобальным продажам. Джастин имеет степень бакалавра электротехники Университета Небраски в Линкольне.

Обратите внимание:
При регистрации на этот вебинар данные вашего профиля могут быть использованы Microwave Journal®, ведущим и спонсором для связи с вами по электронной почте.

Что такое схема гетеродина? – JanetPanic.com

Что такое схема гетеродина?

Гетеродин представляет собой электронный генератор, обычно используемый для генерации сигнала с целью преобразования интересующего сигнала в другую частоту с помощью смесителя.Гетеродины используются в супергетеродинном приемнике, наиболее распространенном типе схемы радиоприемника.

Для чего используется схема генератора?

Генераторы

преобразуют постоянный ток (DC) от источника питания в сигнал переменного тока (AC). Они широко используются во многих электронных устройствах, от простейших тактовых генераторов до цифровых инструментов (таких как калькуляторы), сложных компьютеров и периферийных устройств и т. д.

Какова частота гетеродина?

Гетеродин будет работать на частоте 1090 МГц.Принятые сигналы и сигналы гетеродина смешиваются или гетеродинируются в каскаде преобразователя, и одна из частот, возникающих в результате этого смешивания, представляет собой разность между двумя сигналами, или 60 МГц, частоту ПЧ.

Как сделать схему генератора?

Вы можете сделать простой генератор с индуктором (катушка) и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия).Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор.

Почему в супергетеродинном приемнике используется гетеродин?

Супергетеродинный приемник использует один или несколько смесителей и гетеродинов для преобразования принимаемого канала сигнала в другую полосу частот для более удобной фильтрации и усиления.

Какая частота гетеродина в диапазоне Ku?

Ku-диапазон LNB PLL LO 11.30 представляет собой малошумящий блочный понижающий преобразователь с одним гетеродином 11,30 ГГц и одним выходом F-типа 75 Ом.

Как работает гетеродин?

В электронике гетеродин (LO) представляет собой электронный генератор, используемый со смесителем для изменения частоты сигнала. Этот процесс преобразования частоты, также называемый гетеродинированием, производит сумму и разность частот из частоты гетеродина и частоты входного сигнала.

Каков основной принцип генератора?

Существует много типов электронных генераторов, но все они работают по одному и тому же основному принципу: в генераторе всегда используется чувствительный усилитель, выход которого возвращается на вход в фазе.Таким образом, сигнал регенерирует и поддерживает сам себя. Это известно как положительная обратная связь.

Почему частота гетеродина высокая?

Частота гетеродина (f0) сделана большей, чем частота сигнала (Fs) в радиоприемнике: Следовательно, соотношение 2,2:1, необходимое для гетеродина, работающего выше частоты сигнала, находится в допустимых пределах, тогда как другая система имеет отношение частот 14:1, емкость которых практически недоступна.

Какой генератор используется в качестве гетеродина в радиоприемнике?

Объяснение: Генератор, который используется в качестве гетеродина в радиоприемнике, обычно является настроенной схемой.Эта настроенная схема состоит из катушек индуктивности и конденсаторов для определения резонансной частоты, поэтому это настроенная схема LC.

Почему частота гетеродина выше?

местный генератор вики | TheReaderWiki

В электронике локальный генератор (LO) представляет собой электронный генератор, используемый со смесителем для изменения частоты сигнала. Этот процесс преобразования частоты, также называемый гетеродинированием, производит сумму и разность частот из частоты гетеродина и частоты входного сигнала.Обработка сигнала на фиксированной частоте повышает производительность радиоприемника. Во многих приемниках функции гетеродина и смесителя объединены в одном каскаде, называемом «преобразователем», — это уменьшает занимаемое место, стоимость и энергопотребление за счет объединения обеих функций в одном активном устройстве.

Применение

Гетеродины используются в супергетеродинных приемниках, наиболее распространенном типе схем радиоприемников. Они также используются во многих других схемах связи, таких как модемы, приставки кабельного телевидения, системы мультиплексирования с частотным разделением, используемые в магистральных телефонных линиях, микроволновые релейные системы, системы телеметрии, атомные часы, радиотелескопы и военные электронные средства противодействия (защиты от помех). системы.При приеме спутникового телевидения микроволновые частоты, используемые от спутника до приемной антенны, преобразуются в более низкие частоты с помощью гетеродина и смесителя, установленных на антенне. Это позволяет передавать принятые сигналы по длине кабеля, которая в противном случае привела бы к неприемлемым потерям сигнала на исходной частоте приема. В этом приложении гетеродин имеет фиксированную частоту, а частота преобразованного с понижением частоты сигнала является переменной.

Требования к рабочим характеристикам

Применение гетеродинов в конструкции приемника требует осторожности, чтобы исключить излучение паразитных сигналов.Такие сигналы могут вызывать помехи в работе других приемников. Производительность системы обработки сигналов зависит от характеристик гетеродина. Гетеродин должен выдавать стабильную частоту с низким уровнем гармоник. [1] Стабильность должна учитывать температуру, напряжение и механический дрейф как факторы. Генератор должен производить достаточную выходную мощность для эффективного управления последующими каскадами схемы, такими как смесители или умножители частоты. Он должен иметь низкий фазовый шум, когда синхронизация сигнала имеет решающее значение. [2] [3] В системе приемника с разделением каналов точность настройки синтезатора частоты должна быть совместима с разносом каналов полезных сигналов.

Типы гетеродина

Кварцевый генератор — это один из распространенных типов гетеродина, который обеспечивает хорошую стабильность и производительность при относительно низкой стоимости, но его частота фиксирована, поэтому для изменения частоты требуется замена кварца. Для настройки на разные частоты требуется генератор с переменной частотой, что приводит к компромиссу между стабильностью и настраиваемостью.С появлением быстродействующей цифровой микроэлектроники современные системы могут использовать синтезаторы частоты для получения стабильного перестраиваемого гетеродина, но все же необходимо соблюдать осторожность, чтобы сохранить в результате адекватные шумовые характеристики.

Непреднамеренные излучения гетеродина

Обнаружение излучения гетеродина может выявить присутствие приемника, например, при обнаружении автомобильных радар-детекторов или обнаружении нелицензированных приемников телевизионного вещания в некоторых странах. Во время Второй мировой войны солдатам союзников не разрешалось иметь супергетеродинные приемники, потому что у солдат Оси было оборудование, которое могло обнаруживать излучения гетеродина.Это привело к тому, что солдаты создали то, что сейчас известно как радиоприемник в окопе, простой импровизированный радиоприемник без гетеродина.

См. также

Ссылки

(PDF) ФОТОННАЯ СИСТЕМА ГЕНЕРАТОРА

достаточно высокая, скорость несущей достигает насыщения. Несущие должны иметь короткое время прохождения, чтобы

скорость отклика устройства была высокой, потому что это время, необходимое для того, чтобы несущие, которые

генерируются дальше всего от терминалов, дрейфовали к терминалам под влиянием электрическое поле

в активной области.Ясно, что для короткого времени прохождения длина устройства должна быть небольшой.

Установив, что для высокоскоростных фотомикшеров

потребуются устройства небольшой длины, можно сделать вывод о двух пагубных последствиях короткой длины устройств. Во-первых, небольшая длина устройства

означает маленькую активную площадь, поэтому поперечное сечение сбора света меньше, а близость выводов

друг к другу увеличивает емкость устройства. Это приводит к постоянной времени RC, которая

ограничивает выходную частотную характеристику f=1/t

RC

.Ясно, что существует предел того, насколько короткой может быть длина устройства

, потому что в какой-то момент увеличение емкости устройства замедляет отклик

и сводит на нет любые выгоды, получаемые за счет более короткого времени прохождения. Второй нежелательный эффект короткого устройства

заключается в том, что площадь поперечного сечения устройства уменьшается, и, таким образом,

регистрируется меньшее количество фотонов, что снижает ток устройства и выходную мощность.

7.2.2.4 Фотодетекторы с бегущей волной и с синхронизацией по скорости

Чтобы преодолеть эти трудности, ведущие исследователи высокоскоростных фотодетекторов

исследовали устройства с бегущей волной или с синхронизацией по скорости.[1, 2] Эти методы активно используются в UCLA, UCSB, JPL-Caltech и в нескольких исследовательских институтах в Европе. В детекторе бегущей волны

активная область вытянута в одном измерении, а выходной ток

собран в структуру бегущей волны, такую ​​как копланарный волновод. В устройстве

с согласованием по скорости выходная мощность многих высокоскоростных фотодетекторов когерентно объединяется.

В фотодетекторе с согласованием скорости скорость устройства ограничена скоростью отклика

отдельных фотодетекторов и степенью согласования скоростей.Оптическая волна

от лазерного луча должна двигаться с той же скоростью, что и РЧ-волна в выходной структуре.

Исследователи показали, что это дает верхний предел скорости устройства из-за

дисперсии выходной структуры, такой как копланарный волновод. Однако это относится только к устройству

, которое должно работать от постоянного тока до некоторого верхнего предела полосы пропускания, например, к осциллографу

детектора импульсов с частотой 500 ГГц. Для гетеродинных применений, таких как гетеродины, предназначенные для радиоастрономии, выходная полоса пропускания устройства может быть ограничена, скажем, 200–300 ГГц, в этом случае

необходимо только согласовать скорости волн от 200 до 300 ГГц с учетом дисперсии

.

Недавно две исследовательские группы разработали методы создания фотодетектора

с согласованной скоростью и оптической связью с устройством в свободном пространстве. требуется, только волокно и линза. Кроме того,

согласование скорости настраивается путем изменения угла света, падающего на фотодетектор

.

Другой метод был использован для достижения очень высокой скорости отклика.Если время рекомбинации несущей

велико по сравнению со временем прохождения, то говорят, что время прохождения устройства

ограничено, и приведенное выше физическое обсуждение применимо в полном объеме. Однако, если время рекомбинации

меньше времени прохождения, то некоторые носители рекомбинируют до того, как они достигнут

терминалов устройства, и они не вносят вклада в фототок.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.