摘要：雷達和通信接收系統中，采用鏡頻抑制混頻器能夠有效抑制鏡像頻率，提高系統的抗干擾能力。在介紹鏡像干擾原理的基礎上，給出了一種鏡頻抑制混頻器的框圖，該結構既能在接收機中作為鏡頻抑制混頻器，還能在發射機中作為單邊帶調制器。設計制作了一個S頻段鏡頻抑制混頻器，測試結果顯示在s頻段內鏡頻抑制度大于20 dB，單邊帶抑制度大于20 dB，很好地抑制了鏡像頻率以及邊帶。

1、引 言

近年來，隨著微波器件與技術的快速發展，在雷達和通信等領域，接收系統普遍采用了低噪聲放大器作為前級，大大降低了系統的噪聲系數，提高了靈敏度。混頻器對接收系統的影響和作用似乎越來越小，然而，事實并非如此。對于單邊帶系統，特別是中頻較低的單邊帶系統來講，鏡像噪聲會對噪聲帶來很大影響。所謂鏡像信號邊帶是有用信號邊帶相對于本振信號對稱的另一個邊帶，它與本振混頻后產生的中頻信號與信號邊帶產生的中頻信號相同。對于單邊帶系統，當低噪聲放大器頻帶較寬，且中頻不高時，鏡像噪聲會通過混頻器進人系統，造成系統噪聲系數惡化。因此，在低噪聲放大器頻帶較寬。且中頻不高的單邊帶系統中，必須使用鏡像抑制混頻器。

目前，雷達通信一體化系統設計中，一個既能夠作為發射機中的單邊帶調制器也能夠作為接收機中的鏡頻抑制混頻器的多功能部件，不但能夠節約系統成本，還能夠減小系統體積，便于集成一體化設計。因此，設計一種這樣的多功能部件具有重要的軍事應用價值。

2、鏡像干擾原理

如圖1所示，鏡像頻率(Image Frequency)經過下變頻生成Image IF，疊加在有用Desired IF上，且頻率與Desired IF相同，無法通過中頻濾波器濾除，從而降低了接收機性能。

圖1 鏡像干擾原理

鏡頻抑制度表示對鏡像噪聲的抑制程度，鏡頻抑制度β定義為
(1)
式中，G為信號邊帶增益，G’為鏡像邊帶增益。則接收機噪聲系數與鏡頻抑制度的關系為
(2)
式中，M(dB)為微波接收機噪聲系數的惡化量。

3、鏡頻抑制混頻器原理

鏡像信號抑制電路的結構如圖2所示，射頻信號從RF端口進入，信號經鏡頻抑制混頻器后直接變為上下兩個邊帶的中頻信號，選取所需要的邊帶就能夠實現對鏡像信號的抑制。具體的鏡像抑制原理如圖2所示。

圖2 鏡頻抑制混頻器原理框圖

假設輸入的射頻信號為A(t)=COS ωt，則經過射頻90°電橋之后的兩路信號分別為

這兩路信號同時與集成有2個混頻器的雙平衡混頻器混頻。假設本振信號為B (t)=COS ω_Lot，則經過混頻之后的中頻信號分別為

(3)

(4)

E(t)、F(t)再經過中頻90°電轎之后，得到兩路信號為

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(6)