Двойной балансный смеситель Советский патент 1981 года по МПК H03D7/14 

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для преобразования частоты с одной несущей на другу может быть использовано в радиоприемных устройствах СВЧ. Известен двойной балансный смеситель, состоящий из входных гибридных соединений (сумматоров и делителей мощности и четырех диодов . Недостатком этого смесителя является невысокий коэффициент трансформации импедансов у входных гибридов, что затрудняет согласование последних с диодами, а пересечение линий передачи, соединяющих диоды с гибридами, приводит к значительным трудностям в конструировании таких смесителей в СВЧ диапазоне. Наиболее близок к предлагаемому двойной балансный смеситель, содержащий синфазно-противофазный делитель с двумя входами, четыре диода, включенных по мостовой схеме, и выходной сумматор, С помощью синфазно-противофазного делителя и выходного сумматора в известном устройстве обеспечивается подача на диоды напряжений сигнала и гетеродина с определенными фазами и выделение сигнала промежуточной частоты . Для обеспечения необходимых фазовых соотношений на диодах их включают по мостовой схеме, что требует пересечения линий передач, соединяющих диоды с гибридами. Такое включение приводит к паразитному влиянию одного диода на дру- гой и возникновению комбинационных составляющих на выходе смесителя, Целью изобретения является улучшение подавления комбинационных составляющих на выходе смесителя в широкой полосе частот. Для этого в ДВОЙНОЙ балансный смеситель, содержащий,синфазно-противофазный делитель мощности с двумя входами, первый вход которого подключен к сдной из входных клемм смесителя, четыре диода и выходной сумматор, введены два противофазных делителя мощности, выходы которых соответственно соединены через диоды, включенные в одном направлении, с входами первого и второго синфазных сумматоров мощности причем выходкой суммр.тор выполнен противофазным, входы первого и второго противофазных делителей подключены соответственно к синфазному

И противофазному выходам синфазнопротивофазного делителя, второй вход которого соединен с другой входной клеммой смесителя, выходы первого и второго синфазных c.yiiMaTopOB подключены соответственно к синфазному и , противофазному входам выходного сумматора.

На чертеже представлена блок-схема Ьредлагаемого двойного балансного смесителя,in

Двойной балансный смеситель содер- жит синфазно-противофазный делитель 1 с входа 1и 2 и 3, синфазным 4 и проти-. вофазньм 5 выходами, противофазные делители 6 и 7, диоды 8-11, синфазные сумматоры.12 и 13, выходной сумма- 15 тор.14.

Напряжения сигнала и гетеродина подаются на .входы 2 и 3 делителя 1, причем безразлично, какое из них подается на вход 1, а какое - на вход 2. Один из этих входов (например. Я)} делит входной сигнал синфазно, а другой - противофазно. Пусть для опр..еделенности сигнал подается на синфазный вход 2, а гетеродин - на противофазный вход 3 .

В результате этого напряжение сигнала подается на противофазные делители б и 7 с одинаковыми фазами, а напряжение гетеродина - с противоположными. После противофазного деления в делителях 6 и 7 эти напряжения поступают на диоды с относительными фазами, приведенными в таблице.

Здесь 1 - фаза напряжения сигнала; Чр - фаза напряжения гетеродин Известно, что вольт-амперная характериС(:ика.смесительного диода может описываться рядом: ,. . , где д - ток диода,-. а,, а.... постоянные коэффициенты;К каждомучдиоду прикладывается по два напряжения входных сигналов с раз личными фазами, и суммарное напряжение ед на каухдом диоде А Jfec osC%t - herCosC«;rt+ J. | где е - е - амплитуды входных напряже ний сигнала и гетеродина. С учетом фаз Ч н Чг j приведенных в таблице, напряжения на диодах 8-11: . u e cosct i) (-eo «« c-t-er °sw;,tj ) If-i i c e cos ) Подставив напряжения из (2) в (1), получим значения токов соответственно для каждого диода: ()(. le B cosfJUf -k- cosair.t+e.cci9 t ft)-t.., . ч - .t-cosu r-t r .. .((e cosXt iec,e co jj i-cos v i -e co5 ua i)+:.. A i o-fC- SG t%-fctB eosuUrtJ+J( le er ostictcos uJri+e cos oUr-fc)+... Так как сумматоры 12 и 13 синфазныё, а сумматор 14 - противофазный, то. токи iAg, 1дд складываются синфаэно, токи д.ц; и 1д..,.,-синфазно, а токи { д8+А9) А О+А-И противофазно. Отсюда: П4 АЭ+А9Afo-A-f-i, (4) где - ток промежуточной частоты на выходе 15 сумматора 14. Подставив в (4) значения токов из (3), получим .&(...osu;jjfc-cosu; t+...(uJc-t«r) VCOS CtlUc- 4Jr)J+---, Предложенный двойной балансный смеситель имеет лучшее согласование в широкой полосе частот, более широfcyro полосу рабочих частот. В предложенном смесителе устранено пересечение линий передачи, соединяющих диоды с гибридами, в результате чего появляется возможность практической реализации двойных балансных смесителей в микрополосковом и интегральном исполнении.

Формула изобретения

Двойной балансный смеситель, содержащий синфазно-противофаэный делитель мощности с двумя входами, первы вход которого подключен к одной из входных клемм смесителя, четыре диода и выходной сумматор, отличающийся тем, что, с целью улучшения подавления комбинационных составляющих на выходе смесителя в широкой полосе частот, в него введены два противофазных делителя мощности выходы.которых соответственно соединены через диоды, включенные в одном направлении, с входами первого и второго синфазных сумматоров

мощности, причем выходной сумматор ВЫПОЛНИТ противофазным, входы первого и второго противофазных делителей подключены соответственно к синфазному и противофазнЪму выходам син фазно-противофазного делителя, второй вхбд которого соединен с другой входной клеммой смесителя, выходы первого и второго синфазные сумматоров подключены соответственно к синфазному и противофазному входам выход0ного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Зарубежная электронная техника 1975, №19, с. б, РИС. 1 (в) (прототип ) .. - iX