混频器的干扰

组合频率干扰

混频器的输出中包含多种谐波频率和组合频率,如果有组合频率接近与中频 $f_i=f_0-f_s$,就会产生干扰(比如耳机中的哨叫)。我们设产生干扰的组合频率为:

考虑 $p,q$ 不同的组合情况,当 $p,q$ 都为负或都为正时不可能等于 $f_i=f_0-f_s$,因此我们有:

说明当信号源的信号 $f_s$ 取 $\frac{p\pm 1}{q-p} f_i$ 时,就可能产生 干扰哨声(interfere squealing)

另外,如果输入的信号存在 $f_n$ 的噪声信号,则当满足:

就可能产生 组合副波道干扰(combined subchannel interference)

副波道干扰

副波道干扰 包括:

  1. 当噪声信号 $f_n$ 接近于中频信号 $f_i=f_0-f_s$ 时,产生的 中频干扰(intermediate frequency interference),此时噪声会直接干扰 $f_i$
  2. 当噪声信号 $f_n$ 接近于 $f=f_s+2f_i=f_0+f_i$ 时,产生的 镜像频率干扰(image frequency interference),此时噪声经过差拍 $f_n-f_0=f_i$ 也会产生对 $f_i$ 的干扰。

调制中的干扰

交叉调制(交调干扰)

交叉调制(cross-modulation):有用信号与干扰信号同时加到输入端并受音频调制。

互相调制(互调干扰)

互相调制(intermodulation):多个干扰信号加到输入端,干扰信号彼此混频,产生接近有用信号的干扰。

阻塞现象与相互混频

阻塞现象(blocking phenomena):强干扰信号进入输入端后,使放大器或混频器工作于严重的非线性区,破坏晶体管的工作状态,使信噪比大大下降,甚至击穿 PN 结。

相互混频(mutual mixing):本征信号 $f_0$ 的边带与强干扰信号产生调制,混频恰好落在中频信区。此时的噪声反而强于中频信号,所以又称 倒易混频

克服干扰的措施

  1. 提高前端电路(天线回路和高放)的选择性;
  2. 合理选择中频,使组合频率远离中频(比如选高中频+二级混频);
  3. 合理选择电子器件与静态工作点;
  4. 采用各种平衡电路(差分电路),使噪声相减后相消。