www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Amestecătorul (mixerul)

caracteristică
neliniară
caracteristică
liniară

Figura 1: Caracteristică liniară şi neliniară


(click to enlarge: 400·400px = 12 kByte)
caracteristică
neliniară
caracteristică
liniară

Figura 1: Caracteristică liniară şi neliniară

În cazul în care două semnale diferite sunt amestecate, există două posibilităţi pentru semnalul de ieşire:

Cel mai simplu tip de amestecător utilizat în receptoarele radar îl reprezintă mixerul neechilibrat cu diodă cristal. Acest tip de mixer are un dezavantaj: nu elimină zgomotele de la oscilatorul local. Astfel apar dificultăţi în detecţia semnalelor slabe, mai ales că semnalele ecou sunt însoţite şi ele de zgomote.

Diodă amestecătoare

Figura 2: Diodă amestecătoare

Figura 3: Simbolul unui amestecător şi spectrul frecvenţelor la ieşire

Commonly used symbol in block diagrams vertical bar diagram of the frequencies

Figura 3: Simbolul unui amestecător şi spectrul frecvenţelor la ieşire

Avantajul principal al mixerului neechilibrat îl reprezintă simplitatea constructivă. Cel mai utilizat tip de diodă cristal era dioda cu contact punctiform. În prezent, acest tip de diodă este înlocuit de diode cu zgomot redus, cel mai folosit tip fiind dioda Schottky.

Un alt tip de amestecător îl reprezintă mixerul echilibrat. Acesta are avantajul că elimină zgomotele provenite de la oscilatorul local. (Zgomotele ce sosesc la intrarea receptorului odată cu semnalul ecou nu sunt afectate.)

Mixerul cu rejecţie a frecvenţei imagine
divizor
de putere
semnal
RF
oscilator
local
banda
laterală
inferioară
banda
laterală
superioară
banda laterală inferioară:
... superioară:

Figura 4: Mixer cu rejecţie a frecvenţei imagine

divizor
de putere
semnal
RF
oscilator
local
banda
laterală
inferioară
banda
laterală
superioară
banda laterală inferioară:
... superioară:

Figura 4: Mixer cu rejecţie a frecvenţei imagine

Un mixer obişnuit asigură la ieşire un semnal de frecvenţă intermediară pentru două valori ale frecvenţei semnalului la intrare, una mai mare şi cealaltă mai mică decât frecvenţa oscilatorului local, diferenţa fiind frecvenţa intermediară (fOL + fi şi fOL - fi). Una din aceste frecvenţe este exact cea a semnalelor ecou, cealaltă fiind cunoscută drept frecvenţă imagine. Semnalele cu frecvenţa egală cu frecvenţa imagine sunt eliminate de acest tip de mixer, a cărui schemă este prezentată în figura 4. Semnalul ecou este divizat în două semnale egale şi aplicat la intrarea a două mixere. Semnalul de la oscilatorul local este divizat de cuplorul hibrid de –3 dB în două semnale defazate cu 90° şi apoi aplicate la cele două mixere. Rezultatul este că semnalele de frecvenţă intermediară de la ieşirea fiecărui mixer sunt defazate cu +90° pentru banda laterală superioară şi cu –90° în banda laterală inferioară. Cuplorul hibrid de la ieşire asigură un defazaj de 90° între cele două ieşiri. La una din ieşirile cuplorului semnalele se adună în antifază, iar la cealaltă în fază. În acest fel semnalul util şi cel pe frecvenţa imagine sunt separate la ieşire. Ieşirea corespunzătoare frecvenţei imagine este de obicei terminată cu o sarcină echivalentă.

Mixerul cu rejecţia frecvenţei imagine elimină semnalul pe această frecvenţă, stopând prelucrarea ulterioară a acestuia. Motivul principal este că zgomotul pe frecvenţa imagine poate să crească factorul de zgomot al receptorului cu până la 3 dB. Un alt motiv este protecţia receptorului împotriva bruiajului pe frecvenţa imagine.

În practică, acest tip de mixere nu asigură o suprimare suficientă a semnalelor pe frecvenţa imagine. Ele sunt utilizate împreună cu filtre de rejecţie a frecvenţei imagine, compensând atenuarea limitată a acestor filtre