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MC1-1239-二极管环形调制器可以用来制作超外差式接收机的混频器。这种混频器的作用是

MC1-1239 解释二极管环形调制器在超外差接收机里做混频器的作用:把射频信号搬移到固定的中频上,靠的是与本振相乘取得差频。文章说明中频固定带来的滤波与增益好处,交代中频高低如何折中,并把混频与滤波器、合路器、辅助接口这三种容易混淆的功能区分开。

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【题目编号】MC1-1239

【题目】二极管环形调制器可以用来制作超外差式接收机的混频器。这种混频器的作用是:

【答案】A

[A]将接收到的射频信号转换为中频信号

[B]将几个电台的信号混合在一起

[C]阻止中频通带以外的不必要信号

[D]从一些辅助设备获取电台输入,如 TNC

考点速览

题目问环形调制器在超外差接收机里当混频器用时干什么,答案是:把接收到的射频信号转换为中频信号。它考的是超外差结构的骨架,也就是为什么稍微讲究一点的接收机都要先把频率降下来再放大。

超外差结构的核心动作

天线收进来的射频信号先经过前端放大与粗选,进入混频器。本机振荡器给出一个频率,混频器把两个信号相乘,输出它们的和频与差频。设计上让差频正好落在预先定好的中频上,常见的中频有四百五十五千赫兹、八点二一五兆赫兹、九兆赫兹等。混频是乘法而不是加法:输出频谱等于输入频谱在频率轴上整体平移,调制内容原封不动地跟着搬过来。信号频率怎么变,本振频率就跟着变,差频始终钉在中频上。

为什么非要先降到中频

好处集中在「固定」两个字上。中频固定,滤波器就不必随接收频率调来调去,可以把放大与选择性的任务交给一组固定频率的晶体滤波器、机械滤波器或者陶瓷滤波器,做出很窄的通带和很陡的裙边,这种形状在可变频率上极难实现。增益也集中放在中频放大级,一段固定的窄带里做高增益不容易自激。整机的灵敏度与邻频选择性,绝大部分是在这一段撑起来的。

逐项辨析

选项 A 正确。混频器把射频搬移到中频,输出的是载着同样调制的差频信号,后续的中频放大与解调都在这个固定频率上进行。

选项 B 错。把几个电台的信号混在一起,本质是信号的合并,属于加法:多路信号同时出现在一个端口上,各自频率位置不变。混频器的关键在于有本振参与、做的是乘法,频谱要发生搬移,「混合在一起」描述不了这件事,也不是它的用途。

选项 C 错。阻止中频通带以外的不必要信号,靠的是选频,属于中频滤波器的职责。混频器并不挑食,它还会顺手造出一堆不需要的分量,包括与本振差出中频的镜像频率,以及各次谐波组合出来的杂散,全靠后面接的滤波器收拾。

选项 D 错。从辅助设备获取电台输入,说的是收发信机上的数据接口或者辅助接口,用来连接终端节点控制器这类设备,传递音频与收发控制信号。这与把射频换成中频完全是两码事。

混频器不是滤波器

这一条值得单独记住。混频器的任务单一,就是换频率。它给信号换了个位置,却几乎不改善信噪比,还带来镜像频率这个麻烦:镜像频率与本振差出的频率同样落在中频上,一旦从前面漏进来,中频滤波器再陡也拦不住,所以前端必须先把镜像压掉。选择性与抗邻频干扰,全在滤波器和中频放大器身上。判断这类题的办法很直接,问一句是改变频率位置还是挑选频率:前者归混频器,后者归滤波器。

中频选多高,是一个折中。中频取高一些,镜像频率离工作频率更远,前端滤波器容易把镜像压下去;中频取低一些,固定频率的窄带滤波器容易做,增益也稳定。两个要求方向相反,于是有了二次变频甚至三次变频的结构:先用高中频把镜像甩开,再降到低中频做选择性和放大。多一次变频就多一组混频器与本振,也多了组合频率干扰的风险,取舍全看整机定位。

应试要点

接收方向记一句:混频器把射频搬成中频。混频等于乘法加本振,输出和频与差频。凡选项里出现「阻止通带以外信号」的,那是滤波器;出现「混合几路信号」的,那是合路器或者音频混音;出现「接辅助设备」的,那是接口而不是混频。

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