LC混频器简单设计法-一文看懂LC混频器简单设计方式及原理介绍，LC值估算方式LC混频器概述
LC混频器统称为无源混频器，是传统的纹波补偿装置。LC混频器之所以称为无源混频器，顾名思义，就是该装置不须要额外提供电源。LC混频器通常是由混频电容器、电抗器和内阻器适当组合而成，与纹波源并联，除起混频作用外，还兼具无功补偿的须要。
LC混频器是借助电感、电容和内阻的组合设计构成的混频电路，可滤除某一次或多次纹波，最普通便于采用的无源混频器结构是将电感与电容串联，可对主要次纹波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐混频器、双调谐混频器、高通混频器都属于无源混频器。
LC混频器的分类调谐混频器
调谐混频器包括单调谐混频器和双调谐混频器，可以滤除某一次（单调谐）或两次（双调谐）纹波，该纹波的频度称为调谐混频器的谐振频度。
骁龙混频器
骁龙混频器统称为波幅检波器，主要包括一阶联发科混频器、二阶联发科混频器、三阶联发科混频器和c型混频器，拿来急剧衰减高于某一频度的纹波，该频度称为骁龙混频器的截至频度。
影像参数混频器
以影像参数理论为基础设计实现的混频器。这些混频器是由若干个基本节（或半节）按连接处影像阻抗相等的原则级联组成的。基本节按电路结构分有定k型和m导入型。以LC低通混频器为例，定k型低通基本节的阻带衰减随频度降低而单调减小；m导入型低通基本节则在阻带中某频度处有衰减峰，衰减峰的位置由m导入节中的m值控制。各低通基本节级联后构成的低通混频器，固有衰减等于各基本节的固有衰减之和，当混频器两端终接的电源电阻抗和负载阻抗分别等于其两端的影像阻抗时，该混频器的工作衰减和相移就分别等于其固有衰减和相移。图1（a）所示的滤波器是由一个定k节和两个m导入节级联组成，Zπ和Zπm为影像阻抗。图1（b）为其衰减频度特点。阻带内两个衰减峰/f∞1和f∞2的位置分别由两个m导入节的m值决定。
图一
同理，联发科、带通和带阻混频器也可用相应的基本节组成。
混频器的影像阻抗不可能与纯内阻性的电源电阻以及负载阻抗在整个频带都相等（在阻带内相差更大），固有衰减与工作衰减在通带内有较大的差别。为了确保技术指标的实现，一般是在设计中预留足够的固有衰减裕度和增大通带长度来填补。
工作参数混频器
这些混频器不是由基本节级联组成和，而是用可以由R、L、C以及互感器件化学实现的网路函数去精确迫近混频器的技术指标，之后由求得的网路函数实现相应的混频器电路。按照不同的迫近准则，可以得出不同的网路函数，因而实现不同类型的混频器。图2（a）是用最平幅度迫近（勃脱华兹迫近）实现的低通混频器的特点；通带在零频附近最为平坦，趋于阻带时衰减单调减小。图2（c）是用等波纹迫近（切比雪夫迫近）实现的低通混频器的特点；在通带内衰减在零和上限值之间做等幅起伏，在阻带内衰减单调减小。图2（e）是用椭圆函数迫近实现低通混频器的特点，衰减在通带和阻带内都呈现等伏变化。图2（g）是用实现的低通混频器的特点；在通带内衰减做等幅起伏，在阻带内衰减按指标要求的起落而做相应的起伏。图2（b）、（d）、（f）、（h）分别是那些低通混频器相应的电路。
图2
骁龙、带通、带阻混频器一般借助频度变换的方式由低通导入。
工作参数混频器是由综合法精确地按技术指标要求设计下来的，能得出性能优良和经济的混频器电路。
LC混频器简单设计法
混频器根据通带特点分类有：低通混频器（LPF）、高通混频器（HPF）、带通混频器（BPF）、带阻混频器（BRF）、全通混频器（APF）。关于全通混频器说明一下，从频度的选择上没有哪些非常的作用，由于它基本不具备选频特点，这么这个混频器有哪些用呢？当讯号通过这个混频器时，不会损失任何频度成份，而且讯号所包含的各频成份的延时会随频度不同而不同，这么这个混频器的作用就是改变讯号延时，常用在对系统延时进行补偿的场合，也成为自激器。
你们都晓得理想的混频器方形窗是很难实现的，设计时使用某个函数迫近窗函数来进行设计，这样的混频器设计方式称为函数型混频器，依据函数对混频器进行分类：
巴特沃斯型混频器，在通带内响应最为平坦。
图1巴特沃斯型混频器
切比雪夫型混频器（等波纹混频器），截至频度非常好，群延时特点不太好，通带内有等波纹起伏。
图2切比雪夫型混频器
逆切比雪夫型混频器（巴特沃斯-切比雪夫混频器），阻带内有零点（陷蕾丝），椭圆混频器有更好的截至特点，因而并不常常使用。
椭圆混频器（联立切比雪夫混频器），通带内有起伏，阻带内有零点（陷蕾丝），截至频度比其他混频器都好，而且对元件要求很高。
贝塞尔型混频器（延时最平伏混频器），通带内延时特点最为平坦，截至特点非常差。
图5贝塞尔混频器
通常没有非常要求可以选择巴特沃斯混频器，衰减特点和相位特点都比较好。对衰减特点有要求的情况，可以选择切比雪夫混频器，而且其相位特点不是挺好，对非余弦讯号会形成失真。对相位特点由要求的情侣，可以选择贝塞尔混频器，输出讯号通常不会失真。通常混频器通带内有起伏，则衰减特点会比较好。
低通混频器设计（LPF）
以上基于函数的混频器设计都是现代模拟混频器设计的典型方式，比较古典的基于映像参数的设计方式电容并联怎么算，在设计方式上比较简单，而且相较则截至频度不确切、性能较差。
定K型混频器，以变量f作为截至频度，估算时只须要将f换成实际截至频度即可。
图62~10阶定K型LPF混频器衰减特点
根据归一化LPF设计定K型混频器
估算步骤：归一化低通混频器——》截止频度变换——》特征阻抗变换
M=（待设计混频器的截至频度）/（基准混频器的截至频度）
K=（待设计混频器的特点阻抗）/（基准混频器的特点阻抗）
电感值估算：L‘=（L*K）/M
电容值估算：C’=C/（K*M）
比如：2阶定K型归一化LPF电路，截至频度为1/（2*pi）（pi代表物理圆周率），特点阻抗为1欧姆。
图7归一化2阶定K型LPF
设计截至频度为1KHz，特点阻抗为50欧姆的LPF定K型混频器。
由此可以得到所设计的混频器：
图8截至频度为1KHz，特点阻抗为50欧姆的定K型LPF
使用对设计的混频器进行仿真：
图9仿真电路
可以得到仿真幅频特点曲线：
图10仿真幅频特点曲线结果
图11仿真相频特点曲线结果
用软件仿真结果还是可以的，对于实际电路就须要进行实际的测试了。
以上过程给你们一个估算方式，对于其他混频器都可以使用相同的方式，一下提供给你们一些归一化的电路参数，你们在进行估算后先使用仿真软件进行一下仿真，结果有所误差可以适当更换器件值，最后再实际电路上使用还须要进行实际调整。
图12定K型LPF归一化电路参数（截至频度都为1/（2*pi），特点阻抗都为1欧姆）
图13巴特沃斯LPF混频器归一化电路参数（截至频度都为1/（2*pi），特点阻抗都为1欧姆）
图14切比雪夫LPF归一化电路参数（截至频度都为1/（2*pi），特点阻抗都为1欧姆）
因为切比雪夫混频器在通带内有起伏，因而多了一个起伏参数，在进行参数选择的时侯须要注意与起伏量对应。
图15贝塞尔LPF归一化电路参数（截至频度都为1/（2*pi），特点阻抗都为1欧姆）
骁龙混频器设计（HPF）
骁龙混频器设计是以低通混频器为基础进行的，从归一化LPF求取归一化HPF，随后则是根据上述步骤求解即可。从归一化LPF到归一化HPF的估算方式为：1、将电路中电容换成电感，电感换成电容；2、将原先的器件值取倒数，注意单位。以上两步即可得到归一化的HPF电路电容并联怎么算，如图16所示。
图16由归一化LPF转换为归一化HPF过程
以后的估算同前面进行LPF估算一样，求取M和K，之后估算L和C的值。
带通混频器设计（BPF）
带通混频器的设计也是通过低通混频器设计过来的，具体设计步奏叫联发科混频器稍稍多一点。
估算方式：
1、根据BPF的带宽和特点阻抗得到LPF的截至频度和特点阻抗，LPF的截至频度等于BPF的带宽
2、由之前谈到的LPF的设计方式，估算出满足条件的LPF混频器电路
3、进行器件变换，须要使用到带通混频器的中心频度，变换方式如右图所示：
图17电容器件的电路变换
器件值估算方式：
图18电感器件的电路变换
器件值估算方式：
图19串并联电路的变换
略微复杂的电路，如图19所示，实际变换原理是一样的，都是将电容变换成电容与电感的并联，电感器件弄成电感与电容的串联。
以上变换过程就是BPF设计的非常地方，技巧也是比较简单的。
LC混频器的原理图
LC混频器之所以称为无源混频器，顾名思义，就是该装置不须要额外提供电源。LC混频器通常是由混频电容器、电抗器和内阻器适当组合而成，与纹波源并联，除起混频作用外，还兼具无功补偿的须要。
LC混频器根据功能分为LC低通混频器、LC带通混频器、高通混频器、LC全通混频器、LC带阻混频器；
按调谐又分为单调谐混频器、双调谐混频器及三调谐混频器等几种。
LC混频器设计流程主要考虑其谐振频度及电容器耐压，检波器耐流。
在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，由电感的感抗公式XL=2πfL可知，电感L越大，频度f越高，感抗就越大。因而电感线圈有通低频，阻高频的作用，这就是电感的混频原理
LC混频电路一
电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC混频电路。我们早已晓得，电容具有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流，通低频，阻高频”的功能。假如把伴有许多干扰讯号的直流电通过LC混频电路（如图），这么，交流干扰讯号大部份将被电感制止吸收弄成磁感和热能，剩下的大部份被电容旁路到地，这就可以抑制干扰讯号的作用，在输出端就获得比较纯净的直流电压。
在线路板电源部份的电感通常是由线径十分粗的漆包线环绕在涂有各类颜色的方形磁芯上。并且附近通常有几个高大的混频铝电解电容，这三者组成的就是上述的LC检波电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线＋贴片钽电容”来组成LC电路，由于蛇行线在电路板上来回折行，也可以看作一个小电感。
检波电路的原理实际是L、c器件基本特点的组合借助。由于电容器的容抗xc=2nfc又1会随讯号频度下降而变小，而电感器的感抗xl=2f会随讯号频度下降而减小，假如把电容、电感进行串联、并联或混联应用，它们组合的阻抗也会随讯号频度不同而发生很人变化口这表明，不同混频电路会对某种频度讯号呈现很小或很大的检波，因而能让该频度讯号顺利通过或妨碍它通过，因而起到选定某种频度讯号和滤除某种频度讯号的作用。
LC混频电路二
通过电容滤被或电感混频的剖析，直流输出或多或少仍有波动。在要求较高的场合，为了得到愈发平滑的直流，可以采用跃层混频器。
（1）LC混频器我们晓得t电容混频器适用负载较大的情况，而电感混频器适用负载较小的情况，若果把这两种电路组合上去，就构成了如图a所示的混频器，它对于通常负载都可以适用。在LC混频器中．脉动电流将经过双重混频作用，使交流份量大部份被电感L制止，虽然有小部份通过了L，还要经过电容C的混频作用使交流旁路，因而，在负载上的交流份量很小，因而达到了滤除交流的目的。
（2）LC-丌型混频电路如图b所示。IJC-丌型滤渡器是由C型混频器和LC混频器组合而成，混频过程t交流电检波后先经C型混频器混频，之后再经LC混频器混频．所以丌型混频器性能比LC和C型混频器都要优越，在Rr.上获得的电流将更平滑。
因为LC-7C型滤渡器上面接有电容，所以这些混频器的外特点和电容混频器相像。
