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Teoría de la mezcla de RF: Matemáticas de multiplicación de RF

Teoría de la mezcla de RF: Matemáticas de multiplicación de RF

Los mezcladores de RF son bloques de construcción clásicos de RF y microondas. Permiten trasladar las señales de RF de una frecuencia a otra, idealmente sin ningún efecto sobre los componentes de amplitud y frecuencia de la señal, es decir, sin distorsión de los elementos requeridos.

Mezclador de RF básico / teoría de la multiplicación

Los mezcladores de RF son circuitos no lineales y de esta manera el efecto de una señal de entrada afecta a la otra y viceversa.

La respuesta no lineal da como resultado la generación de nuevas señales. Habrá una serie de señales en la salida que contendrán múltiplos de las señales de entrada, es decir, armónicos más las señales de suma y diferencia de todas las frecuencias.

Fotut=|norteF1±metroF2|

La ecuación matemática para la mezcla / multiplicación se puede ver de una manera más visual en el siguiente diagrama.

Como resultado, la multiplicación de RF muestra que es una serie infinita de salidas discretas que se extienden a ambos lados.

Las frecuencias de salida de mezcla de orden superior son de menor amplitud; la amplitud real de las señales de orden superior la determina el circuito de mezcla. Mejores mezcladores producen salidas de orden superior más bajas. Sin embargo, en todos los casos, las respuestas de segundo orden tendrán las mayores amplitudes.

Funcionamiento y teoría ideales del mezclador de RF

En un mezclador ideal, las salidas obtenidas solo serían (f1 + f2) y (f1 - f2). Podemos mirar las matemáticas detrás de la teoría para ver cómo se produciría.

Las dos entradas al mezclador de RF pueden considerarse dos ondas cosenoides con frecuencias angulares de ω1 y ω2.

Usando expansiones matemáticas básicas, los dos cosenos se pueden multiplicar juntos y la fórmula resultante se expande:

porque(ω1)porque(ω2)=porque(ω1+ω2)2+porque(ω1-ω2)2

Estas matemáticas y teorías anteriores se refieren a un entorno de multiplicación perfecto dentro del mezclador de RF. En realidad, los mezcladores no se ajustan a la perfección y, por lo tanto, existen otros términos que significan que se generan frecuencias adicionales más allá de las frecuencias de suma y diferencia.

Los niveles dependen del dispositivo o circuito en particular y, a menudo, los mezcladores de RF de alto rendimiento tienen niveles de productos de mezcla no deseados especificados en la hoja de datos. Esto puede resultar crítico para algunas aplicaciones.

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