Преобразователи частоты.

Преобразователи частоты предназначены для получения сетки частот или для переноса информационного сигнала из одной полосы частот в другую. В качестве преобразователей в ВЧ трактах используются умножители частот и смесители. Основу преобразователей составляет нелинейный элемент, т.е. элемент, который имеет нелинейную характеристику (диод, транзистор, ...).

 Умножитель частоты. При умножении частоты на вход нелинейного преобразователя подается колебание частотой w , а на его выходе появляются колебания частотой nw , где n- любое целое число. Этот процесс объясняется тем, что любая нелинейная функция может быть с любой степенью точности саппроксимирована полиномом n- степени. Для упрощения выводов отбросим все числа полинома, степень которых больше двух. Т.о. на выходе преобразователя получается n- число гармоник исходного сигнала. Далее в трактах ставится полосовой фильтр, который выделяет нужную частоту (гармонику).

Технически умножители могут быть реализованы следующими основными способами:

• применением варакторных диодов с нелинейной вольт-амперной и вольт-фарадной характеристиками в качестве генераторов гармоник;
• применением транзисторных усилителей, работающих в нелинейном режиме с заданным углом отсечки;
• применением схем, содержащих каскады формирования импульсов.

Смесители. Смесители частоты предназначены для переноса информационного сигнала одной частоты (полосы частот) в другую частоту (полосу частот) без изменения закона модуляции. Основу смесителя составляет нелинейный элемент.

На смеситель подаются два сигнала:

• входной сигнал;
• сигнал гетеродина.

В результате взаимодействия двух сигналов на выходе смесителя появляются ряд составляющих. В качестве нелинейного элемента в смесителях СВЧ применяются специальные диоды:

• кремниевые с точечным контактом;
• кремниевые с микросплавным p-n-переходом;
• арсенид-галиевые с барьером Шоттки.

Все они обладают малыми потерями преобразования и малым коэффициентом шума.