變頻損耗

變頻損耗是指混頻二極體中的輸入射頻信號功率與輸出的中頻信號功率之比。混頻二極體在頻率變換過程中，變頻損耗越小，則為了輸出同樣的中頻功率所要求的輸入射頻功率就越小，接收機的靈敏度就越高。

基本介紹

• 中文名：變頻損耗
• 外文名：conversion loss
• 拼音：biàn pín sǔn hào 
• 學科：電機工程
• 分類：單端、平衡、雙平衡
• 測量方法：外差法、直流電流法

簡介

變頻損耗的定義為輸入微波信號資用功率與輸出中頻信號資用功率之比，一般用分貝數表示，即

L_m(dB)=10（ - ）(dB)

變頻損耗由四部分組成：

L_m=L₁+L₂+L₃+L₄

式中，L₁為無用的寄生頻率引起的淨變頻損耗；L₂為肖特基管的寄生參量引起的管子附加損耗；L₃為輸入、輸出端不匹配引起的電路失配損耗；L₄則是電路中電流引起的導體熱損耗。一般電路的熱損耗L₄≤0.2dB。

測量原理

對於寬頻工作的混頻器，一般假設它的射頻變頻損耗和鏡頻變頻損耗是相等的。當然，如果中頻不是很低或者混頻器電路的Q值較高時，這一點是不成立的。因此,希望在類似的工作條件下測量上邊帶(L₀₁ )和下邊帶(L_0-3)的變頻損耗。

變頻損耗測試設備如圖所示。信號源是西門子RWO110.75GHz~110GHz返波振盪器，與一個固態倍頻器耦合，產生150GHz~-220GHz的掃頻信號。在校正了波導開關、衰減器和諧振環濾波器的插損之後，從功率計讀取人射到混頻器射頻連線埠的信號電平。鎖相速調管振盪器作為本振源，它在諧振環濾波器處與射頻信號合成起來。諧振環抑制了速調管的嗓聲(RF和鏡頻)，混頻輸出端接50Ω同軸線，與中放連線(3.7GHz~4.2GHz，28dB增益)，用標量網路分析儀測量輸出功率電平，當中頻測試設備的增益已知時，射頻和鏡頻的變頻損耗就確定了。

變頻損耗測試設備

測量方法

測量變頻損耗的方法有多種，簡單介紹幾種易於測量的方法。

（1）外差法

這種力法可以求出接近於用二極體實際作變頻器使用時的變頻損耗。如圖所示，測量的機構大體上與普通外差式接收機相同。首先將信號發生器產生的輸入信號和本機振盪功率加到二極體上，用中頻放大器將變頻的中頻功率加以放大，然後用功率計測量其輸出。只要知道信號發生器的輸出電平和中煩放大器的增益，即可求出變頻損耗。

外差法的測量電路

（2）直流電流法

直流變化法雖然只能求出與本機振盪器匹配時的變煩損耗L₀，但裝置簡單，在測量多彭二極體時較為方便。

直流變化法的測量電路

降低損耗途徑

（1）採用了特定濾波器，將兩個邊帶信號反射回變頻器中，使鏡頻和本振變頻，和頻與本振的二次諧波變頻後同時產生中頻信號。只要設計恰當，鏡頻與和頻經變頻後產生的中頻信號與主中頻信號之間可以取得相同相位，從而達到增大變頻器輸出的中頻信號功率，降低變頻損耗的目的。

（2）調節L_1，可以改變鏡頻相位，低通濾波器讓ω_o和ω_e通過，但將和頻ω₂=ω_o+ω_e反射回變頻器再次變頻。調節L₂可改變ω₂的相位，反射回的鏡頻與本振差拍，和頻與本振的二次諧波差拍都能產生中頻信號，’從而使中頻增加了額外輸出功率，達到降低變頻損耗的目的。