Balansoitu sekoitin

Radioamatööriwikistä
(Ohjattu sivulta Balansoitu modulaattori)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Balansoitu sekoitin (engl: Balanced Mixer) tunnetaan tilanteesta riippuen myös nimellä Balansoitu ilmaisin ja balansoitu modulaattori, sekä Kertojailmaisin (engl: Product Detector). Nimityksen valinta riippuu lähinnä siitä, minkälaiset signaalit ovat kyseessä ja mistä portista ne kulkevat sisään/ulos milloinkin, sekä miten täsmälleen operaatio tehdään - ja hieman perinteistä.

Tämä ryhmä kuuluu sekoitinten kirjavaan seurakuntaan ja tuottaa vähemmän sekoitustuloksia, kuin rosoisimmat tavalliset sekoittimet, mutta enemmän kuin kaksoisbalansoidut sekoittimet.

Balansoidun sekoittimen erityispiirteeksi voitaneen laskea balansoituun syöttöporttiin syötetyn (yleensä paikallisoskillaattori-signaalin) poisjäänti (tai huomattava vaimentuma) sekoitustuloksesta.

Koska yksinkertaisesti balansoitu sekoitin on ohjattavissa DC-biaksella osittain vuotamaan paikallisoskillaattorin signaalia, se kykenee tuottamaan AM-moduloitua signaalia.


Signaalin sekoitus ylöspäin:

Hamwiki-balmod-spektri.png

Signaalin sekoitus alaspäin:

Hamwiki-balmod-spektri2.png


Muuntajakytkentäiset

Diodimikseri

Nämä ovat perinteisiä:
Hamwiki-balmod-diodemixer-1.png

Portit A ja B ovat balansoituja, portti C ei ole.

Portit A, B, C vaihtelevat tilanteittain:

  • DSB modulaattori:
    • Tuottaa normaalin (LO+AF) ja invertoidun (LO-AF) version puhekaistasta välitaajuudelle pitäen samalla LO-signaalin poissa lopputuloksesta (LO-reject > 50 dB)
    • Tyypillisesti A=LO, B=DSB out, C=AF (ilman DC biasta)
  • AM modulaattori:
    • Kuten DSB, mutta mukana on aina myös kantoaaltoa niin, ettei lähete koskaan putoa kokonaan nollaan
    • A=LO, B=AM out, C=AF + DC-bias
  • Balansoitu ilmaisin:
    • Tässä sekotetaan BFO (Beat Frequency Oscillator) ja välitaajuus keskenään saaden SSB signaalin puuttuva puolikas (ja samalla mekanismilla sointiääni CW lähetteeseen)
  • Heterodyne-taajuudensiirto
    • Suoria tai käänteisiä (taajuusavaruudessa) siirtymiä taajuudessa alaspäin: f2 = LO - f1, tai f2 = f1 - LO (onko LO yli vai alle f1)
    • Suoria tai käänteisiä siirtymiä taajuudessa ylöspäin: f2 = LO + f1, tai f2 = LO - f1
TODO: Portit A,B,C ... käyttötavat per portti ??

Eduiksi voidaan laskea:

  • Toimivat äänitaajuuksista (30 Hz) alkaen
  • Kestävät yleensä huomattavan suuria signaalitasoja (+10 dBm .. +20 dBm)
  • Tarjoavat hyvää paikallisoskillaattorin signaalin poisjääntiä sekoitustuloksesta (LO-rejection)
  • Rakennettavissa toimimaan jopa 10-20 GHz mikroaaltotaajuuksilla.
  • Tarjoaa galvaanista erotusta

Haittoja:

  • RF-muuntajat ovat kalliita/työläitä -> valmiit (mm. Minicircuits) modulikomponentit ovat kalliita
  • Saatavuus vaikeutuu kaiken aikaa
  • LO-signaalissa pitää olla paljon tehoa (ainakin +17 dBm) jotta RF/IF signaalille (suunnasta riippuen) saadaan hyvä dynamiikka

JFET-mikseri

Käytetään yleensä voimakasta dynamiikkasietoa vaativissa HF-vastaanottimissa ensimmäisenä välitaajuussekoittimena.

Hamwiki-sekoitin-dual-jfet.png

Eduiksi voidaan laskea:

  • Suurehko ottoimpedanssi RF porteissa
  • Pienehkö antoimpedanssi IF porttiin
  • Suuri RF signaalin dynamiikkasieto
  • JFET:it kohisevat vähän
  • Tuottaa hieman konversiovahvistusta

Haittoja:

  • Toimiakseen hyvin tarvitsee huomattavan bias-virran (n. 20 mA)

2-hila-MOSFET sekoittimet

Tiedosto:Hamwiki-sekoitin-bal-2gate-mosfet.png

Etuja:

  • Suuri otto-impedanssi ja herkkyys

Haittoja:

  • Kohisee
  • Balansointi trimmattava

Tehofet sekoittimet

==== ...jne... ====
(RadCom handbook..)

Integroidut piirit

Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.

  • Pieni tehokulutus
  • Halpoja ja helpohkosti saatavia massatuotteita
  • Yleensä oivallisia HF - VHF - UHF alueilla
  • Eivät kestä (tai edes vaadi) ihan niin suuria signaalitehoja, kuin muuntajakytkentäiset rakenteet
  • Jos ollenkaan balansoituja, niin yleensä kaksoisbalansoituja.

Haittoja:

  • Ei galvaanista erotusta (ei kovin tärkeää, mutta...)

TODO: mitä esimerkkejä ?

Tämä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Radioamatööriwikiä laajentamalla artikkelia.