МЕТОД БАЛАНСИРОВКИ СМЕСИТЕЛЕЙ
В.АРТЕМЕНКО (UT5UDJ), 252110, г. Киев-110, а/я 822.
Одним из наиболее ответственных узлов приемника и трансивера является смеситель. От качества его работы зависят чувствительность и динамический диапазон приемника и подавление несущей и других побочных излучений в режиме передачи [1].
В связной аппаратуре чаще всего применяют двойные балансные смесители (ДБС) на кремниевых диодах или диодах с барьером Шоттки.
Для ДБС важной характеристикой является степень балансируемости, т.е. подавление несущей. Исследования, проведенные автором, указывают на повышение чувствительности и расширение динамического диапазона при тщательной балансировке ДБС. В связи с этим автором разработано и опробовано новое схемное решение, которое позволяет:
- на 20 дБ и более поднять уровень подавления несущей на низких частотах РЧ-диапазона (f<2 МГц);
- в процессе балансировки сохранить изначальные импедансы портов смесителя, в том числе и при значительном изменении частоты несущей (в пределах 0,1...30 МГц и более).
Применение предложенного схемного решения позволяет также увеличить чувствительность и динамический диапазон в режиме приема.
Рассмотрим процесс балансировки смесителей трансивера более подробно. Основная схема ДБС представлена на рис. 1. Такая схема не содержит дополнительных элементов балансировки и, вследствие неидентичности в характеристиках диодов, как правило, не позволяет получать подавление несущей более 30 дБ даже на частотах ниже 10 МГц. На частотах выше 10 МГц подавление несущей уменьшается. Однако подавление несущей на 30 дБ является недостаточным.
Puc.1
На рис.2 представлена схема ДБС с балансировочными конденсаторами. Точка присоединения конденсаторов определяется опытным путем по максимуму подавления несущей. При этом удается подавлять несущую на 40...50 дБ. Такие значения подавления несущей уже приемлемы для связной аппаратуры.
Puc.2
Однако эта схема не дает возможности хорошо сбалансировать смеситель на достаточно низких частотах (0,5...2 МГц). Для устранения этого недостатка схемы балансировки вводят дополнительный балансировочный резистор (рис.3). Но и эта схема имеет недостатки. Наиболее существенный из них - значительное изменение входных сопротивлений смесителя при введении балансировочного резистора. Чтобы изменение сопротивлений смесителя было минимальным, необходимо использовать безындукционный низкоомный резистор.
Puc.3
Автором предложен новый простой метод балансировки, основанный на методе замещения [2]. Схема (рис.4) объединяет преимущества рассмотренных выше схем (рис.2 и 3). Это дает возможность хорошо балансировать смесители на любых частотах. В данном случае в ходе балансировки сопротивление меняется значительно меньше, чем в схеме рис.3. Емкости конденсаторов и сопротивления резисторов подбираем опытным путем. Однако данная схема не устраняет ухудшение балансировки смесителя при значительном изменении частоты несущей, например в первом смесителе многодиапазонного трансивера.
Puc.4
Для максимально возможного и равномерного подавления несущей при изменении частоты несущей в очень широких пределах в смеситель вводятся переключаемые при смене диапазонов балансировочные элементы. Вариант такой схемы представлен на рис.5.
Puc.5
Здесь требуется коммутация по ВЧ, что является ее недостатком. От этого недостатка свободна схема, представленная на рис.6.
Схема рис.6 позволяет производить и поддерживать высокую степень балансировки ДБС даже при перестройке частоты несущей в пределах всего КВ-диапазона.
Puc.6
Предложенное схемное решение ДБС хорошо себя зарекомендовало в конструкции многодиапазонного трансивера автора.
Литература
1. Артеменко В. О методах налаживания приемников и трансиверов прямого преобразования/ Радioаматор. - 1995. - N6. - С.24 - 25.
2. Багдасарян Г. О перестройке частоты LC-генератора/ Радио. 1994 N7, C.37.
Радиолюбитель. KB и УКВ 11/97. c.34-35.