Однотактный преобразователь

Структурная схема однотактного преобразо­вателя с ферритовым циркулятором приведена на рис. 2. Для сложения принимаемого сигнала с колебаниями гетеродина в однотактном преобразователе использован ферритовый циркулятор. В этом случае принимаемый сигнал после полосового фильтра (ПФ) проходит через циркулятор (Ц) (плечи 1 и 2) и поступает на фильтр гармоник (ФГ) и смеситель (См). Гете­родин через фильтр узкой полосы (ФУП), нагруженный ферритовым вен­тилем (ФВ), подключен к плечу 3 цир-кулятора. В соответствии с направлени­ем циркуляции энергии, обозначенным на схеме стрелкой, она попадает в плечо 1. Отражаясь от полосового фильтра, настроенного на частоту сигнала, энергия гетеродина снова поступает на циркулятор и через плечи 1 и 2 подается на фильтр гармоник и смеситель.

Рис. 2. Структурная схема преобразователя с циркулятором

В этой схеме циркулятор одновременно выполняет функции вентиля в цепи сигнала. Действительно, волна, отраженная от смесителя, направляется циркулятором в цепь гетеродина, где поглощается в ферритовом вентиле и до поло­сового фильтра не доходит.

Точно так же обстоит дело с зеркальной составляющей, возникающей в дио­де. Она тоже поглощается в ферритовом вентиле. Таким образом обеспечивается согласованная нагрузка полосовогр фильтра и нагрузка диода на зеркальней частоте. Вместо ферритового вентиля в цепи гетеродина в качестве развязываю­щего устройства может быть использован циркулятор с нагрузкой. Такая схема однотактного преобразователя применена в аппаратуре КУРС-4 и КУРС-6.

Структурная схема волноводного однотактного преобразо­вателя приведена на рис. 3. Сигнал и колебания гетеродина подведены к смесительной головке с помощью двух волноводов разного сечения. Колебания гетеродина поданы через ФУП. Сигнал поступает через входную цепь ПФ. Циркулятор Ц работает в режиме вентиля. Его нагрузка R поглощает часть энергии сигнала, отраженную от смесительной головки из-за рассогласования, а также колебания зеркальной составляющей. Кроме того, циркулятор не пропускает колебания гетеродина в цепь сигнала. Фильтр гармоник ФНЧ – отражающего типа. По такой схеме выполнен преобразователь приемника КУРС-8О.

Рис. 3. Структурная схема однотактного преобразо­вателя с волноводами разных сечений

Двухтактный (балансный) преобразователь

В этом преобразователе (рис. 4а) для сложения принимаемого сигнала и колебаний гетеродина использу­ется мостовое устройство. Щелевой мост (ЩМ) делит энергию СВЧ сигнала, подаваемого на входные плечи 1 и 2 пополам. В результате на оба полупро­водниковых диода сдвоенной смесительной головки (См), подключенной через фильтр гармоник (ФГ) к выходным плечам 3 и 4 моста, поступают биения сиг­нала и гетеродина. Вследствие свойств мостовой схемы биения в плечах 3 и 4 сдвинуты по фазе на 180°. При синфазном включении диодов в сдвоенной го­ловке, как показано на рис. 4б, сигналы ПЧ на диодах противофазны, и для подключения к предвари­тельному усилителю промежуточной частоты (ПУПЧ) требуется симметрирующий трансформатор. Недостатком схемы с трансформатором является трудность получения широкой полосы про­пускания и малой неравномерности АЧХ.

Рис. 4. Балансный преобразователь:

а — структурная схема; б — схема смесителя с синфазно включенными дио­дами;

в — схема смесителя с противофазно включенными диодами

В современных балансных смесителях, для того чтобы на выходе выделить сигнал ПЧ на несимметричной нагрузке и тем самым облегчить стыковку пре­образователя с ПУПЧ, применяются специальные парные диоды прямой и об­ратной полярностей (рис. 4в).