Гетеродин

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

Приложения

Гетеродины используются в супергетеродинном приемнике , наиболее распространенном типе схемы радиоприемника . Они также используются во многих других цепях связи, таких как модемы , кабельного телевидения приставки , мультиплексирования с частотным разделением системы каналов, используемые в магистральных телефонных линиях , системы микроволновой ретрансляции , системы телеметрии , атомные часы , радиотелескопы и системы военного электронного противодействия (антипомех).При спутникового телевидения приеме микроволновые частоты, используемые от спутника до приемной антенны, преобразуются в более низкие частоты с помощью гетеродина и смесителя, установленных на антенне. Это позволяет передавать полученные сигналы по кабелю, который в противном случае имел бы неприемлемую потерю сигнала на исходной частоте приема. В этом приложении гетеродин имеет фиксированную частоту, а частота преобразованного с понижением частоты сигнала является переменной.

Требования к производительности

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

Виды ЛО

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. Настройка на разные частоты требует генератора переменной частоты , что приводит к компромиссу между стабильностью и возможностью настройки. С появлением быстродействующей цифровой микроэлектроники современные системы могут использовать синтезаторы частот для получения стабильного перестраиваемого гетеродина, но все равно необходимо соблюдать осторожность, чтобы в результате сохранить адекватные шумовые характеристики.

Непреднамеренные выбросы LO

Обнаружение излучения гетеродина может выявить наличие приемника, например, при обнаружении автомобильных радаров или обнаружении нелицензированных приемников телевизионного вещания в некоторых странах. Во время Второй мировой войны было оборудование , солдатам союзников не разрешалось иметь супергетеродинные приемники, потому что у солдат Оси которое могло обнаруживать излучения местных генераторов. Это привело к тому, что солдаты создали то, что сейчас известно как окопное радио — простой импровизированный радиоприемник, не имеющий гетеродина.

См. также

Приемник прямого преобразования
Гомодинное обнаружение
Гетеродинное обнаружение
Оптическое гетеродинное обнаружение
NE612 , генератор и смеситель с умножителем на ячейке Гильберта.

Ссылки

^ LD Вольфганг, CL Хатчинсон, Справочник ARRL для радиолюбителей, шестьдесят восьмое издание , ARRL1990 ISBN 978-0-87259-168-4 , страницы 12-10.
^ Питер Фортескью, Грэм Суинерд, Джон Старк (ред.): «Системная инженерия космических аппаратов», Wiley, 2011 г. ISBN 111997836X , разделы 12.3.5 и 12.3.6.
^ Боуик, Кристофер; Блайлер, Джон; Аджлуни, Шерил: Проектирование радиочастотных схем (2-е издание) . Эльзевир 2008 ISBN 978-0-7506-8518-4 стр. 190–191.

[1] LD Вольфганг, CL Хатчинсон, Справочник ARRL для радиолюбителей, шестьдесят восьмое издание , ARRL1990 ISBN 978-0-87259-168-4 , страницы 12-10.

[2] Питер Фортескью, Грэм Суинерд, Джон Старк (ред.): «Системная инженерия космических аппаратов», Wiley, 2011 г. ISBN 111997836X , разделы 12.3.5 и 12.3.6.

[3] Боуик, Кристофер; Блайлер, Джон; Аджлуни, Шерил: Проектирование радиочастотных схем (2-е издание) . Эльзевир 2008 ISBN 978-0-7506-8518-4 стр. 190–191.

[1]

[2]

[3]