Método de balanceamento do misturador. Esquema, descrição

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Um dos componentes mais críticos do receptor e transceptor é o mixer. A sensibilidade e faixa dinâmica do receptor e a supressão da portadora e outras emissões espúrias no modo de transmissão dependem da qualidade de sua operação [1].

Em equipamentos de comunicação, misturadores duplos balanceados (DBS) são mais frequentemente usados em diodos de silício ou diodos com barreira Schottky.

Para DBS, uma característica importante é o grau de balanceamento, ou seja, supressão de portadores. Pesquisa realizada pelo autor indica aumento da sensibilidade e expansão da faixa dinâmica com balanceamento cuidadoso do DBS. Em conexão com isso, o autor desenvolveu e testou uma nova solução de circuito que permite:

- aumentar o nível de supressão de portadora em baixas frequências da faixa de RF em 20 dB ou mais (f<2 MHz);

- durante o processo de balanceamento, mantenha as impedâncias originais das portas do mixer, inclusive com uma mudança significativa na frequência da portadora (dentro de 0,1...30 MHz ou mais).

A utilização da solução de circuito proposta também permite aumentar a sensibilidade e a faixa dinâmica no modo de recepção.

Vejamos o processo de balanceamento de mixers transceptores com mais detalhes. O diagrama principal do DBS é mostrado na Fig. 1. Tal esquema não contém elementos de balanceamento adicionais e, devido às características não idênticas dos diodos, via de regra, não permite obter supressão de portadora superior a 30 dB mesmo em frequências abaixo de 10 MHz. Em frequências acima de 10 MHz, a supressão da portadora diminui. No entanto, a supressão da portadora de 30 dB não é suficiente.

Método de balanceamento do mixer
Figura.1

A Figura 2 mostra um diagrama de um DBS com capacitores de balanceamento. O ponto de conexão dos capacitores é determinado experimentalmente com base na supressão máxima da portadora. Neste caso, é possível suprimir a portadora em 40...50 dB. Tais valores de supressão de portadora já são aceitáveis para equipamentos de comunicação.

Método de balanceamento do mixer
Figura.2

No entanto, este esquema não permite equilibrar bem o misturador em frequências suficientemente baixas (0,5...2 MHz). Para eliminar esta desvantagem do circuito de balanceamento, um resistor de balanceamento adicional é introduzido (Fig. 3). Mas este esquema também tem desvantagens. O mais significativo deles é uma mudança significativa na resistência de entrada do mixer quando um resistor de balanceamento é introduzido. Para manter a variação na resistência do misturador ao mínimo, é necessário usar um resistor de baixa resistência sem indução.

Método de balanceamento do mixer
Figura.3

O autor propôs um novo método de balanceamento simples baseado no método de substituição [2]. O esquema (Fig. 4) combina as vantagens dos esquemas discutidos acima (Fig. 2 e 3). Isso torna possível equilibrar bem os mixers em qualquer frequência. Neste caso, durante o balanceamento, a resistência muda significativamente menos do que no circuito da Fig. Selecionamos experimentalmente a capacitância dos capacitores e a resistência dos resistores. No entanto, este esquema não elimina a deterioração do equilíbrio do misturador quando a frequência portadora muda significativamente, por exemplo, no primeiro misturador de um transceptor multibanda.

Método de balanceamento do mixer
Figura.4

Para garantir a supressão máxima possível e uniforme da portadora quando a frequência da portadora muda em uma faixa muito ampla, são introduzidos no misturador elementos de balanceamento que são comutáveis ao mudar de faixa. Uma variante desse esquema é apresentada na Fig.

Método de balanceamento do mixer
Figura.5

Isto requer comutação de RF, que é a sua desvantagem. O circuito mostrado na Fig. 6 está livre desta desvantagem.

O circuito da Fig. 6 permite produzir e manter um alto grau de balanceamento do DBS mesmo ao sintonizar a frequência portadora em toda a faixa de HF.

Método de balanceamento do mixer
Figura.6

A solução de circuito DBS proposta provou-se bem no projeto do transceptor multibanda do autor.

Literatura

1. Artemenko V. Sobre métodos de configuração de receptores e transceptores de conversão direta / Radioamator. - 1995. - N6. - P.24 - 25.
2. Bagdasaryan G. Sobre sintonizar a frequência de um gerador / rádio LC. 1994 nº 7, p.37.

Autor: V. Artemenko (UT5UDJ), Kiev; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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