專利名稱：包括具有變容二極管的平衡混頻器的混頻電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有第一輸入端、第二輸入端、混頻器和輸出端的混頻電路。
背景技術：
DE-A-10219749公開了一種這樣的混頻電路。在這種混頻電路中，通過第一輸入端向混頻器輸入第一輸入信號，通過第二輸入端輸入第二輸入信號。第一輸入信號具有第一輸入頻率，而第二輸入信號具有第二輸入頻率?；祛l器具有放大元件，該混頻器借助放大元件將輸入信號相互混合成一混合信號。該混合信號具有第一信號分量和第二信號分量，其中第一信號分量具有第一分量頻率，而第二信號分量具有第二分量頻率。第一分量頻率等于輸入頻率之和，而第二分量頻率等于輸入頻率之差。通過輸出端可以引出包含混合信號的其中一個信號分量的輸出信號。放大元件實施為變容二極管。第二輸入頻率遠大于第一輸入頻率。
在Donald G.Fink和Donald Christiansen的專業(yè)書籍“Electronics EngineersHandbook”，Mc Graw-Hill，1982，14-62頁同樣公開了具有第一輸入端、第二輸入端、混頻器和輸出端的混頻電路。在此也是向輸入端引入具有對應輸入頻率的輸入信號。此外，在此混頻器還將輸入信號混合成具有兩個信號分量的混合信號，其中一個信號分量的頻率是輸入頻率之和，另一個信號分量的頻率是輸入頻率之差。通過該輸出端也可以引出至少包含該混合信號的一種信號分量的輸出信號?；祛l器具有至少兩個放大元件，該混頻器借助放大元件將輸入信號相互混合。該混頻器實施為平衡混頻器，其中至少第二輸入端和輸出端相互去耦合。
DE 4126537A1和Paul Horowitz與Winfield Hill的專業(yè)書籍“The Art ofElectronics”，第二版，Combridge University Press 1989公開了其他混頻電路。
變容二極管可以作為所謂的參數(shù)升頻混合器來運行。如果在該參數(shù)升頻混合器中希望對第一輸入信號進行高的混合放大，則第二輸入頻率必須比第一輸入頻率高出很大的倍數(shù)。因此第二輸入頻率的兩個分量頻率之間的相對差距非常小。
如果作為混頻器采用非平衡混頻器，則必須在第二輸入端和輸出端使用具有高品質的選擇性的濾波器。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種混頻電路，其中用相對小的成本以簡單方式實現(xiàn)高的混合放大，同時實現(xiàn)輸出端與第二輸入端的去耦。也就是說，通過第二輸入端饋入的頻率不應當出現(xiàn)在輸出端，反之亦然。
該技術問題是通過一種混頻電路解決的，其具有第一輸入端、第二輸入端、混頻器和輸出端。其中，通過第一輸入端向混頻器輸入具有第一輸入頻率的第一輸入信號。通過第二輸入端向混頻器輸入具有第二輸入頻率的第二輸入信號。混頻器具有至少兩個實施為變容二極管的放大元件，借助它們將輸入信號混合成具有第一和第二信號分量的混合信號。第一信號分量具有第一分量頻率，第二信號分量具有第二分量頻率。第一分量頻率等于第一與第二輸入頻率之和，而第二分量頻率等于第一與第二輸入頻率之差。通過輸出端引出輸出信號，該輸出信號至少包含混合信號的一個信號分量?；祛l器實施為平衡混頻器，其中至少第二輸入端與輸出端相互去耦。第二輸入頻率是第一輸入頻率的若干倍。變容二極管與可用于調節(jié)其工作點的調節(jié)電路并聯(lián)。
下面通過結合附圖描述實施例給出本發(fā)明的其它優(yōu)點和細節(jié)。其中以原理圖示出圖1和圖2示出可能的混頻電路。
在圖1和圖2中對相同類型的元件始終標以相同的附圖標記。
具體實施例方式
圖1和圖2示出本發(fā)明的原理圖。按照圖1和圖2，混頻電路具有第一輸入端1和第二輸入端2。通過輸入端1、2向混頻器3輸入第一輸入信號I1和第二輸入信號I2。第一輸入信號I1具有第一輸入頻率f1，第二輸入信號I2具有第二輸入頻率f2。第二輸入頻率f2是第一輸入頻率f1的多倍。該多倍不必是整數(shù)倍。
本發(fā)明的混頻電路例如可以是用于磁共振應用的局部線圈L的部件。尤其是在這種情況下，第一輸入信號I1優(yōu)選對應于局部線圈L的接收裝置4的接收信號。
混頻器3實施為單一或雙重的平衡混頻器3。因此該混頻器3具有至少兩個放大元件5，借助該放大元件5將輸入信號I1、I2混合成混合信號M?；旌闲盘朚具有第一信號分量M1和第二信號分量M2。第一信號分量M1具有等于兩個輸入頻率f1、f2之和的第一分量頻率F1。第二信號分量M2具有等于兩個輸入頻率f1、f2之差的第二分量頻率F2。將混合信號M饋入出口在輸出端7的輸出導線6。因此通過輸出端7可以引出輸出信號A。輸出信號A包含混合信號M的兩個信號分量M1、M2中的至少一個信號分量，即至少第一信號分量M1。
如上所述，混頻器3實施為平衡混頻器3。如果混頻器3實施為雙重平衡混頻器3(參見圖1)，則兩個輸入端1、2相互去耦，并且每個輸入端都與輸出端7去耦。在實施為單重平衡混頻器3(參見圖2)的結構中，第二輸入端2與輸出端7去耦，并與第一輸入端1去耦。在這種情況下為第一輸入端1和輸出端7分配頻率濾波器FF，借助該頻率濾波器可以濾除分量頻率F1、F2或第一輸入頻率f1。
放大元件5實施為變容二極管5。變容二極管具有有利的特性，即它可以本征地放大第一輸入信號I1。因此混頻電路除了變容二極管5之外可以不再具有放大元件。
可以從外部向混頻電路輸入第二輸入信號I2。但該混頻電路也可以具有與第二輸入端2連接的信號發(fā)生器8。在這種情況下該信號發(fā)生器8產生第二輸入信號I2。
按照圖2，變容二極管5分別與一個用于調節(jié)變容二極管5的工作點的調節(jié)電路9并聯(lián)。調節(jié)電路9優(yōu)選分別具有一個直流電源10和與該直流電源10串聯(lián)的電感11。為了將調節(jié)電路9相互去耦，在分別由一個變容二極管5和對應的調節(jié)電路9組成的并聯(lián)電路之前或之后各連接一個去耦電容12。
調節(jié)電路9在圖1的實施方式中也存在。只是在圖1中為了更好的概觀而沒有一起示出。
按照圖1和圖2，混頻器3的平衡通過變壓器13來進行。但這種平衡類型只是示例性的。
權利要求
1.一種具有第一輸入端(1)、第二輸入端(2)、混頻器(3)和輸出端(7)的混頻電路，其中，通過第一輸入端(1)向該混頻器(3)輸入第一輸入信號(I1)，該第一輸入信號具有第一輸入頻率(f1)，通過第二輸入端(2)向該混頻器(3)輸入第二輸入信號(I2)，該第二輸入信號具有第二輸入頻率(f2)，該混頻器(3)具有至少兩個放大元件(5)，借助該放大元件(5)將輸入信號(I1，I2)相互混合成具有第一和第二信號分量(M1，M2)的混合信號(M)，該第一信號分量(M1)具有第一分量頻率(F1)，該第二信號分量(M2)具有第二分量頻率(F2)，其中，該第一分量頻率(F1)等于第一與第二輸入頻率(f1，f2)之和，而該第二分量頻率(F2)等于第一與第二輸入頻率(f1，f2)之差，通過所述輸出端(7)可以引出輸出信號(A)，該輸出信號(A)至少包含所述混合信號(M)的一個信號分量(M1，M2)，所述混頻器(3)實施為平衡混頻器(3)，其中至少第二輸入端(2)與輸出端(7)相互去耦，所述放大元件(5)實施為變容二極管(5)，所述第二輸入頻率(f2)是第一輸入頻率(f1)的若干倍，所述變容二極管(5)分別與一個用于調節(jié)變容二極管(5)的工作點的調節(jié)電路(9)并聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1所述的混頻電路，其特征在于，所述調節(jié)電路(9)分別具有一個直流電源(10)和與該直流電源(10)串聯(lián)的電感(11)，并且在分別由一個變容二極管(5)和對應的調節(jié)電路(9)組成的并聯(lián)電路之前或之后各連接一個去耦電容(12)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的混頻電路，其特征在于，該混頻電路具有與所述第二輸入端(2)連接并產生第二輸入信號(I2)的信號發(fā)生器(8)。
4.根據(jù)上述權利要求之一所述的混頻電路，其特征在于，該混頻電路除了所述變容二極管(5)之外不具有放大元件。
5.一種用于磁共振應用的局部線圈，具有接收裝置(4)，其接收信號可以作為第一輸入信號(I1)輸入按照權利要求1至4中任一項所述的混頻電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混頻電路。通過第一輸入端向混頻器輸入具有第一輸入頻率的第一輸入信號。通過第二輸入端向混頻器輸入具有第二輸入頻率的第二輸入信號?；祛l器具有至少兩個實施為變容二極管的放大元件，借助它們將輸入信號混合成具有第一和第二信號分量的混合信號。第一信號分量具有第一分量頻率，第二信號分量具有第二分量頻率。第一分量頻率等于第一與第二輸入頻率之和，而第二分量頻率等于第一與第二輸入頻率之差。通過輸出端引出輸出信號，該輸出信號至少包含混合信號的一個信號分量?；祛l器實施為平衡混頻器，其中至少第二輸入端與輸出端相互去耦。第二輸入頻率是第一輸入頻率的若干倍。變容二極管與可用于調節(jié)其工作點的調節(jié)電路并聯(lián)。
文檔編號G01R33/32GK101030757SQ200710085609
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權日2006年3月1日
發(fā)明者簡·伯倫貝克, 馬丁·赫格特, 馬庫斯·維斯特 申請人:西門子公司