 |
|
Преобразование частоты
Преобразование частоты – это процесс линейного переноса спектра модулированного колебания из области несущей частоты радиосигнала в область другой несущей частоты, называемой промежуточной частотой, без изменения вида модуляции.
Преобразование частоты основано на гетеродировании – смешивании двух сигналов различной частоты в нелинейной или параметрической цепи для получения третьей частоты, которая затем выделяется полосовым фильтром. Преобразователь частоты (рис. 7.13а) состоит из смесителя (СМ), гетеродина (Г) и полосового фильтра (ПФ), настроенного на промежуточную частоту. Принцип действия преобразователя частоты рассмотрим на примере принципиальной схемы (рис. 7.13б), на которой показан преобразователь частоты без гетеродина, чтобы не усложнять схему. Гетеродин – это вспомогательный автогенератор гармонических колебаний (принцип работы и схемы автогенераторов рассмотрены в разделе 5).
а) б)
Рис. 7.13 Преобразователь частоты
а) структурная схема;
б) принципиальная схема
В данной схеме смесителем является биполярный транзистор, работающий в нелинейном режиме. Положим, что на базу транзистора подается амплитудно-модулированный радиосигнал
, (7.38)
а на его эмиттер – гармоническое колебание от гетеродина
. (7.39)
Амплитуды обоих колебаний малые, поэтому для определения тока коллектора проходную ВАХ транзистора аппроксимируем полиномом
. (7.40)
Из (7.40) после возведения в квадрат в третьем слагаемом можно видеть, что в коллекторном токе появляется слагаемое в виде произведения 
, т.е. транзистор выполняет перемножение двух сигналов. В результате перемножения двух сигналов в спектре коллекторного тока появляются комбинационные частоты 
и 
(7.41)
Полосовой фильтр в виде системы индуктивно-связанных контуров, настроенный на промежуточную частоту 
, выделит из обогащенного спектра коллекторного тока колебание только этой частоты. В результате на выходе преобразователя частоты получим напряжение
. (7.42)