【题目编号】MC1-0845
【题目】超外差式收信机所收信号的频率要比本振频率低(或高)一个中频。然而,比本振频率 高(或低)一个中频的另一个遥相对应的信号也可能经混频窜入中频通道,形成“镜像频率 干扰” 或 “镜频干扰” 。 如果某对讲机的技术规格书给出的 UHF 接收机第一中频为 58.525MHz, 那么在 435.00MHz 收到的镜频干扰可能来自:
【答案】A
[A]317.95MHz 或 552.05MHz
[B]376.475MHz 或 493.525MHz
[C]58.525MHz 或 117.05MHz
[D]234.10.05MHz 或.468.20MHz
考点速览
超外差式收信机(superheterodyne receiver)里最经典的一种寄生响应,就是镜像频率干扰(image frequency interference),圈内简称镜频。题目给出一台对讲机在特高频(UHF)四百三十五兆赫上接收、第一中频为五十八点五二五兆赫,问窜进中频通道的镜频信号可能来自哪两个频率。答案是 317.95MHz 或 552.05MHz。
这类题在卷面上属于「换个数字反复考」,换个角度看,它真正想确认的是你有没有记住那条核心关系:镜频与想收的信号之间的间隔,恰好等于两倍中频。记住这一点,任何一个数字版本都能在两分钟内算完,也能顺带判断厂家把第一中频定在某个位置的用意。
镜像频率为什么总在本振的另一侧
混频器(mixer)干的是频率加减法。待收信号与本机振荡(local oscillator,缩写 LO)信号一起送进非线性器件,输出的频谱里同时冒出和频与差频两份,紧随其后的中频滤波器只放差频那一份过去。于是「本振减信号等于中频」可以成立,「信号减本振等于中频」也可以成立——两个不同频率的信号,都能混出同一个中频,而且在中频滤波器眼里一模一样。
这两个频率就是关于本振对称的一对。设接收频率为 f、中频为 f中,本振取 f本 = f ± f中,则另一个同样满足条件的频率必然落在 f本 的另一侧,距 f本 也是 f中,于是它到 f 的距离就是两倍中频。用本题的数字说话:本振要么是 435.00 + 58.525 = 493.525MHz,要么是 435.00 − 58.525 = 376.475MHz;取高本振时,与本振相隔五十八点五二五兆赫的另一侧就是 552.05MHz;取低本振时,另一侧就是 317.95MHz。
关键在于,中频滤波器看到的只是五十八点五二五兆赫这一个频率,它分不清这个中频是由四百三十五兆赫的信号变来的,还是由五百五十二点零五兆赫的信号变来的。要挡,只能在混频之前挡。
把这组数字算一遍
算式有两个等价写法。其一是先求本振再求镜频:本振为 493.525MHz 或 376.475MHz,镜频等于本振再加、再减一个中频,得 552.05MHz 与 317.95MHz。其二是直接套两倍中频:二乘五十八点五二五等于一百一十七点零五,四百三十五点零零加一百一十七点零五得五百五十二点零五兆赫,减一百一十七点零五得三百一十七点九五兆赫。两种写法结果一致,考场上哪种顺手用哪种。
顺带记住一个量级判断:算出来的两个镜频值,一个高于接收频率、一个低于接收频率,并且关于接收频率左右对称。凡是两个数不满足这条对称关系,基本可以立即排除。
逐项辨析
选项 A 正确。317.95MHz 与 552.05MHz 正是四百三十五兆赫减去和加上两倍中频的结果,两者对称地分列在接收频率两侧,间隔都是一百一十七点零五兆赫。
选项 B 错误。376.475MHz 与 493.525MHz 是这台机器在四百三十五兆赫接收时本机振荡可能取的两个频率,也就是低本振和高本振。它们与接收频率相差的是一个中频而不是两个中频。把本振频率当镜频,是这类题最常见的失手点。
选项 C 错误。58.525MHz 是中频本身,117.05MHz 是它的二倍。把中频、两倍中频当成镜频,等于把量长度的起点从接收频率挪到了零,方向就错了。这两个数在算式里是中间量,不是结果。
选项 D 错误。这一项的两个数值分别是中频的四倍与八倍,与镜频计算毫无关系;选项文字里的小数点明显多写、错位,本身就是拼凑出来的干扰项,用对称性一验就能排除。
第一中频为什么选得这么高
镜频距离等于两倍中频,这条关系决定了厂家的取舍。中频取得高,镜频就被推到离工作频率很远的地方,变频级之前那只波段预选滤波器(preselector)只要把通带做得合适,镜频天然落在带外,很容易被压下去。四百三十五兆赫配五十八点五二五兆赫的第一中频,镜频跑到三百多兆赫和五百多兆赫上,离得足够远。
中频取得低也有好处:中频滤波器中心频率低,同样绝对带宽下相对带宽更宽,做窄带选择性更容易,放大器的增益与稳定性也好处理。两头都想要,就有了双变频(double conversion)的常规架构——第一中频取得高,专门负责把镜频推开;第二中频取得低,专门负责把邻道切干净。看清这一层,再遇到「第一中频」这个词,就知道后面往往还藏着第二中频。
应试要点
一条口诀足够:镜频等于信号频率加、减两倍中频;本振频率等于信号频率加、减一个中频,两个倍数别弄反。算完再检查一次对称性——两个结果应当分列在接收频率两侧并与它等距,不满足就说明算错了。