混频仿真

混频器的设计与仿真设计题目：混频器的设计与仿真学生姓名：学院：专业：指导老师：学号：日期: 2011年12 月20 日目录一、射频电路与ADS概述 (3)1、射频电路概述 (3)2、ADS概述 (3)二、混频器的设计 (7)1.混频器的基本原理 (7)2、混频器的技术指标 (9)三、混频器的设计 (9)1、3 D B定向耦合器的设计 (9)1.1、建立工程 (9)1.2、搭建电路原理图 (10)1.3、设置微带线参数 (11)1.4、耦合器的S参数仿真 (12)2、完整混频器电路设计 (17)3、低通滤波器的设计 ................................................................ 2错误!未定义书签。

四、混频器性能仿真 (23)1、混频器功能仿真 (23)1.1、仿真原理图的建立 (23)1.2功能仿真 (25)2、本振功率的选择 (27)3、混频器的三阶交调点分析 (28)3.1、三阶交调点的测量 (28)3.2、三阶交调点与本振功率的关系 (31)4、混频器的输入驻波比仿真 (31)五、 设计总结 (33)一、 射频电路与ADS 概述1、 射频电路概述射频是指超高频率的无线电波，对于工作频率较高的电路，人们经常称为“高频电路”或“射频（RF ）电路”或“微波电路”等等。

工程上通常是指工作频段的波长在10m ～ 1mm 或频率在30MHz ～ 300GHz 之间的电路。

此外，有时还含有亚毫米波（ 1mm ～0.1mm 或300GHz ～ 3000GHz ）等。

一方面，随着频率升高到射频频段，通常在分析DC 和低频电路时乐于采用的基尔霍夫定律、欧姆定律以及电压电流的分析工具，已不精确或不再适用。

分布参数的影响不容忽略。

另一方面，纯正采用电磁场理论方法，尽管可以很好的)()/(1038Hz f s m f c ⨯==λ全波分析和计及分布参数等的影响，但很难触及高频放大器、VCO、混频器等实用内容。

混频器的设计与仿真设计题目：混频器的设计与仿真学生姓名： ____________________________学院： _______________________________专业： _______________________________指导老师： ____________________________学号： _______________________________ 期:2011年12月20 日•、射频电路与ADS既述 (3)1、............................................................... 射频电路概述32、................................................................... ADS既述3 1、混频器的设计. (7)1. 混频器的基本原理 (7)2、混频器的技术指标 (9)三、混频器的设计 (9)1、3 D B定向耦合器的设计.................................................. .9...…1.1、建立工程............................................................ 9.......1.2、搭建电路原理图 (10)1.3、设置微带线参数 (11)1.4、耦合器的S参数仿真 (12)2、............................................................. 完整混频器电路设计173、低通滤波器的设计 ................................................................... 2.错误!未定义书签四、混频器性能仿真 (23)1、....................................................... 混频器功能仿真231.1、仿真原理图的建立 (23)1.2功能仿真 (25)2、....................................................... 本振功率的选择273、混频器的三阶交调点分析 (28)3.1、三阶交调点的测量 (28)3.2、三阶交调点与本振功率的关系 (31)4、混频器的输入驻波比仿真 (31)五、设计总结 (33)一、射频电路与ADS既述1、射频电路概述射频是指超高频率的无线电波，对于工作频率较高的电路，人们经常称为“高频电路”或“射频(RF电路”或“微波电路”等等。

数字式双混频时差测量仪原理分析与仿真何慧征;朱江淼【摘要】In order to break through the limitations of traditional time frequency measuring technique and improve the preci-sion of the frequency stability,a digital dual mixer time difference measuring system is devised. The system is based on the tra-ditional dual mixer time difference measuring principle and the digital signal processing technique to realize the comparing mea-surement of the frequency scale. The simulation result shows that when measuring with the signal of 10MHz ,the Allan variance of the phase noise will be better than 3E-13/s,which can be used to real-time measure and monitor the frequency scale with high precision.%为了突破传统时频测量技术的局限性，提高频率稳定度的精确程度，研究设计了一套数字式双混频时差测量系统，采用经典双混频时差测量原理，运用数字信号处理技术实现频标的比对测量。

仿真结果证明，采用10 MHz信号进行测量时，得到相位噪声Allan方差优于3E-13/s，可对高精度频标进行实时测量和监控。

目录前言 (1)工程概况 (1)正文 (2)3.1设计的目的及意义 (2)3.2 目标及总体方案 (2)3.2.1课程设计的要求 (2)3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (2)3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (2)3.3工具的选择—Multiusim 10 (3)3.3.1 Multiusim 10 简介 (3)3.3.2 Multisim 10的特点 (3)3.4 混频器 (3)3.4.1混频器的简介 (4)3.4.2混频器电路主要技术指标 (4)3.5 混频器的分类 (5)3.6详细设计 (5)3.6.1混频总电路图 (5)3.6.2 选频、放大电路 (5)3.6.3 仿真结果 (6)3.7调试分析 (9)致谢 (9)参考文献 (9)附录元件汇总表 (10)混频器的设计与仿真前言混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。

在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。

特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。

移动通信中一次中频和二次中频等。

在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。

用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。

由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。

工程概况混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。

除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。

第20章 混频器的仿真 521║
弹出，在数据显示视窗中插入V out 的矩形图，显示V out 的仿真结果，并在V out 曲线的峰值
处插入一个标记marker ，V out 的仿真结果如图20.28所示。

图20.27 参数扫描控制器 图20.28 输出信号随本振功率的变化 （6）由图20.28可以看出，V out 的输出与本振功率有关，当本振功率为17dBm 时，V out 的输出最大，为-27.871dBm 。

20.3.3 混频器三阶交调的仿真
（1）将原理图Mixer2另存为原理图Mixer3。

（2）将端口1的单频功率源P _1Tone 更换为多频功率源P _nTone ，并对P _nTone 设置如下。

Freq[1]=（RF _freq-fspacing/ 2）GHz ，这是多频功率源的第一个基准频率。

Freq[2]=（RF _freq+fspacing/ 2）GHz ，这是多频功率源的第二个基准频率。

P[1]= dbmtow （-20），这是第一个基准频率的功率源输出功率。

P[2]= dbmtow （-20），这是第二个基准频率的功率源输出功率。

其他设置保持不变。

端口1的功率源设置如图20.29所示。

（3）将端口2的单频功率源P _1Tone 重新设置如下。

P= dbmtow （LO _pwr ），表示单频功率源输出功率为变量LO _pwr 。

Freq= LO _freq GHz ，表示本振频率为变量LO _freq 。

其他设置保持不变。

端口2的单频功率源如图20.30所示。

图20.29 端口1的功率源 图20.30 端口2的单频功率源。

三段式DBR激光器自混频干涉效应仿真（The simulation of self-mixing interference effects inthree-section DBR lasers）摘要：利用F-P腔模型和耦合波动方程，分析了分布式布拉格反射器激光器（DBR）的自混频干涉效应。

推导了其频率的振荡和阈值的变化。

在仿真中讨论了内部和外部参数对输出光强和波形倾斜度的影响。

结论：仿真结果显示，DBR的自混频干涉效应与文献5中讨论的分布式反馈激光器（DFB）相似。

他们的区别在于，当线宽增益因子增加时，DFB激光器的输出变化调制深度（MDOV）不变，而DBR的MDOV随之增加。

选择合适的激光线宽增益因子和外部腔的长度，可以得到合适的倾斜度。

调制激光器前端面的反射率和外部目标的反射率，可以得到合适的MDOV。

因此，DBR自混频干涉的良好信号是可以得到的，这对于利用自混频干涉的传感器应用有很大帮助。

线型光纤激光器内腔光学反馈效应的研究（The study of internal cavity optical feedbackeffect in fiber linear lasers）摘要：本文基于线性光纤激光器结构建立了一种内腔光学反馈系统。

由于光学反馈效应可以等价于激光腔内损失的变化，我们推导了光学反馈系统输出变化方程。

利用仿真以及实验观察发现其输出特征与半导体激光器的自混频干涉效应的输出特征类似。

这种相似性表明本文建立的前置系统可以应用于主动传感系统。

如位移、反射率和距离的测量。

结论：基于光纤线性激光器结构建立了一种光学反馈系统，并且推导了这种系统的输出表达式。

建立了分析这种反馈对系统影响的模型，并且通过了实验证实。

如果这种反馈系统成为线型光纤激光器的一部分，会使得激光器不仅是一个光源，而且成为一个传感元件。

这种光学反馈系统将为新型光纤传感网络提供了理论基础和实验技术。

混频器仿真模拟一 混频器原理介绍混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。

本地振荡信号())(1012752cos 2003mv f l ⨯⨯=π调幅信号为 ))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ。

经过混频器之后，信号会实现线性的搬移.调幅信号经过频率的线性搬移之后，由高频区移动至中频区，再采用滤波器将中频段的信号取出，即可得到465KHZ 中频段的调幅信号。

实验电路图如下（其中调幅信号由Multisim 中信号源提供）实验结果如下(其本中第一路为调幅输入信号，第二路为本地振荡信号，第三路为混频之后的输出信号)采用Multisim 中的傅里叶分析仪对输入输出信号进行频谱分析，可以观察到信号的输入和输出时的频谱搬移变化。

频谱图如下：第一幅为输入时的频谱图（调幅信号为))(108102cos())10102cos(1(2033mv fs ⨯⨯⨯⨯⨯+=ππ），第二幅为进过混频后输出的频率图二 参数分析（1）静态工作点的变化对输出的影响三极管静态工作点的位置决定了信号进行非线性变化之后高次分量，合理的静态工作点会有效的排除一些不必要的干扰。

在本实验中通过改变电阻R3可以改变静态工作点。

对参数R3进行扫描分析，图形如下（2）输入的本地信号幅度对输出的影响混频器的正常工作条件除了合理的静态工作点之外，还要求本地振荡信号的幅度远远大于射频信号的幅度（一般为十倍关系），但是本地振荡信号的幅度过大也会影响到混频的效果。

如下分别列出了本地振荡信号的幅度过大和过小两种情况下的混频输出结果。

1.本地载波输入过小（为20mv）2.本地载波过大（为2v）输入信号过小时，对于混频器来说信号的强度不够，输出信号的信噪比就不够，便容易引起失真；但是输入过大，如上述第二幅波形图所示，会引起严重的失真。

二极管的瞬时工作点取决于直流偏置电压，本地载波以及输入的调幅，时变静态工作点是由于直流偏置电压，本地载波决定，当输入信号远远小于本地振荡时，晶体管便不再是一个静态工作点随本地振荡信号变化而变化的线性元件，从而导致输出失真。

一．实验目的（1）加深对混频理论方面的理解，提高用程序实现相关信号处理的能力；（2）掌握multisim实现混频器混频的方法和步骤；（3）掌握用muitisim实现混频的设计方法和过程，为以后的设计打下良好的基础。

二．实验原理以及实验电路原理图(一).晶体管混频器电路仿真本实验电路为AM调幅收音机的晶体管混频电路，它由晶体管、输入信号源V1、本振信号源V2、输出回路和馈电电路等组成，中频输出465KHz的AM波。

电路特点：（1）输入回路工作在输入信号的载波频率上，而输出回路则工作在中频频率（即LC选频回路的固有谐振频率fi）。

（2）输入信号幅度很小，在在输入信号的动态范围内，晶体管近似为线性工作。

（3）本振信号与基极偏压Eb共同构成时变工作点。

由于晶体管工作在线性时变状态，存在随U L周期变化的时变跨导g m(t)。

工作原理：输入信号与时变跨导的乘积中包含有本振与输入载波的差频项，用带通滤波器取出该项，即获得混频输出。

在混频器中，变频跨导的大小与晶体管的静态工作点、本振信号的幅度有关，通常为了使混频器的变频跨导最大（进而使变频增益最大），总是将晶体管的工作点确定在：U L=50~200mV，I EQ=~1mA，而且，此时对应混频器噪声系数最小。

(二).模拟乘法器混频电路模拟乘法器能够实现两个信号相乘，在其输出中会出现混频所要求的差频（ωL-ωC），然后利用滤波器取出该频率分量，即完成混频。

与晶体管混频器相比，模拟乘法器混频的优点是：输出电流频谱较纯，可以减少接收系统的干扰；允许动态范围较大的信号输入，有利于减少交调、互调干扰。

三．实验内容及记录(一).晶体管混频器电路仿真1、直流工作点分析使用仿真软件中的“直流工作点分析”，测试放大器的静态直流工作点。

注：“直流工作点分析”仿真时，要将V1去掉，否则得不到正确结果。

因为V1与晶体管基极之间无隔直流回路，晶体管的基极工作点受V1影响。

若在V1与Q1之间有隔直流电容，则仿真时可不考虑V1的存在。

有源正交镜像抑制上变频混频器仿真v1.8摘要：一、引言二、正交镜像抑制上变频混频器原理三、仿真软件v1.8的特点四、仿真过程及结果分析五、结论正文：一、引言随着现代通信技术的快速发展，正交镜像抑制上变频混频器在无线通信系统中得到了广泛应用。

它具有较高的线性度、灵敏度和可靠性，是射频电路设计中不可或缺的部分。

本文将介绍正交镜像抑制上变频混频器的原理，以及一款用于仿真的软件v1.8。

二、正交镜像抑制上变频混频器原理正交镜像抑制上变频混频器是一种基于正交技术的有源混频器，其主要特点是输入信号和本振信号相互正交，从而抑制镜像频率。

在工作过程中，输入信号与本振信号经过混频后，会产生基带信号和镜像信号。

通过正交技术，基带信号相互抵消，从而达到抑制镜像信号的目的。

三、仿真软件v1.8的特点这款仿真软件具有以下特点：1.高度的模块化：软件中包含了各种射频、中频、基带模块，方便用户搭建不同的电路拓扑。

2.丰富的算法库：提供了多种算法，如线性插值、FFT、IFFT等，满足各种信号处理需求。

3.图形化界面：直观地展示电路结构和参数设置，便于用户调整和优化。

4.灵活的仿真模式：支持时域、频域等多种仿真模式，满足不同需求。

5.结果分析功能：提供多种分析工具，如眼图、星座图、频谱分析等，方便用户对仿真结果进行深入研究。

四、仿真过程及结果分析在软件中搭建正交镜像抑制上变频混频器电路，设置相应的参数，如本振频率、输入信号频率、混频器带宽等。

运行仿真后，可以得到基带信号和镜像信号的幅度、相位等参数。

通过对比仿真结果和理论分析，可以验证正交镜像抑制上变频混频器的效果。

五、结论本文介绍了正交镜像抑制上变频混频器的原理，并推荐了一款实用的仿真软件v1.8。

通过这款软件，设计师可以快速验证正交镜像抑制上变频混频器的设计方案，并根据仿真结果进行优化。

模拟乘法器MC1496的模拟调制、解调与混频、倍频的设计与仿真学号：************名：***年级专业：测控工程指导老师：***摘要集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。

可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。

本设计主要应用集成模拟乘法器MC1496实现以上功能。

目录摘要 (1)第一章模拟乘法器MC1496/1596 (3)第二章，集成模拟乘法器的应用 (5)2.1 利用乘法器实现振幅调制 (5)2.2利用乘法器实现同步检波 (6)2.3利用乘法器实现混频 (6)2.4利用乘法器实现倍频 (6)第三章电路仿真与结果 (8)3.1振幅调制与解调电路的仿真 (8)3.2 混频电路的仿真 (9)3.3倍频器电路的仿真 (11)第四章仿真电路的参数和结果分析 (12)第四章仿真电路的参数和结果分析 (13)4.1 振幅的调制与解调 (13)4.2混频电路 (13)4.3倍频器电路 (13)第五章心得体会 (14)第六章参考文献 (15)第一章 模拟乘法器MC1496/1596单片集成模拟乘法器MC1496/1596的内部电路如图1-1所示。

图1-1 单片集成模拟相乘器MC1496/1596的内部电路图中晶体管VT 1～VT 4组成双差分放大器，VT 5、VT 6组成单差分放大器，用以激励VT 1～VT 4；VT 7、VT 8、VD 及相应的电阻等组成多路电流源电路、VT 7、VT 8分别给VT 5、VT 6、提供I 0/2的恒流电流；R 为外接电阻，可用以调节I 0/2的大小。

另外，由VT 5、VT 6两管的发射级引出接线端2和3，外接电阻R y ，利用R y 的负反馈作用可以扩大输入电压u 2的动态范围。

湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业论文(设计)题目：基于ADS的微波混频器的设计与仿真学生姓名：**学号： ********专业班级：通信1001班指导教师：***完成时间： 2014年4月22日目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 微波混频器介绍 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 设计要求 (5)1.5 方案比较与选择 (5)1.5.1 方案一：基于ADS的微波混频器的设计与仿真 (5)1.5.2 方案二：基于microwave office的微波混频器的设计与仿真 (6)1.5.3 方案三：基于CMRC的微波混频器的设计与仿真 (6)第2章设计平台的介绍 (7)2.1 ADS的概述 (7)2.2 ADS的仿真设计方法 (7)第3章混频器的基本理论 (9)3.1 混频器的技术指标 (9)3.1.1 变频损耗 (9)3.1.2 噪声系数 (10)3.1.3 隔离度 (11)3.1.4 动态范围 (12)3.1.5 本振功率与工作点 (12)3.1.6 工作带宽 (12)3.2 混频器的电路形式 (13)3.2.1 单端混频器 (13)3.2.2 单平衡混频器 (13)3.2.3 双平衡混频器 (14)第4章混频器的设计与仿真 (16)4.1 混频器的原理 (16)4.1.1 混频器的基本原理 (16)4.1.2 混频器的技术指标 (17)4.2 混频器的设计 (18)4.2.1 3dB定向耦合器的设计 (18)4.2.2 完整混频器电路设计 (23)4.2.3 低通滤波器的设计 (25)4.3 混频器性能仿真 (27)4.3.1 混频器功能仿真 (27)4.3.2 本振功率选择 (32)4.3.3 混频器的三阶交调点分析 (34)4.3.4 混频器的输入驻波比仿真 (38)总结与展望 (40)参考文献 (41)致谢 (43)摘要混频器（mixer）是通信系统的重要组成部分，用于在所有的射频和微波系统进行频率变换，用于通信接收机，也是频率合成器等电子设备中的重要组成部分，用混频器可以实现频率加、减运算功能。