Mischer (Klasse E)

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In einem Mischer werden durch dessen nichtlineare Kennlinie zugeführte Signale miteinander multipliziert.

Hierdurch werden zusätzliche Mischprodukte erzeugt, die mathematisch einer Addition und Subtraktion der Frequenzen der zugeführten Signale entsprechen. Aufgrund dieser Eigenschaft verwendet man Mischer, um Signale in andere (gewünschte) Frequenzbereiche zu transformieren.

Ein Mischer wird im Blockschaltbild durch ein Multiplikations-Zeichen innerhalb eines Kreises symbolisiert, das auf die multiplikative Eigenschaft der Baugruppe hinweisen soll.

Die an einem Ausgang eines Mischers erzeugten Frequenzen bestehen hierbei vorwiegend aus den beiden Mischpodukten der zugeführten Signale $f_\text{in1}$ und $f_\text{in2}$. Hierbei ergeben sich zwei erwünschte Mischprodukte als Summe und Betrag der Differenz der zugeführten Signale:

$f_\text{out1}=f_\text{in1}+f_\text{in2}$ sowie $f_\text{out2}=|f_\text{in1}-f_\text{in2}|$

Normalerweise wird nur eines der erwünschten Mischprodukte für die weitere Signalverarbeitung genutzt. Das andere Mischprodukt (sowie ggf. weitere unerwünschte Mischprodukte – siehe Tipp hierzu) müssen anschließend durch Filterung aus dem Signalgemisch entfernt werden.

Da in Mischern verschiedenste Frequenzen durch den Mischvorgang erzeugt werden, müssen Mischstufen immer sehr gut geschirmt werden, damit von diesen keine Abstrahlung in andere Stufen oder Geräte erfolgen kann und insbesondere andere Funkdienste nicht gestört werden!

Ein realer Mischer erzeugt neben den erwünschten Mischprodukten auch Mischprodukte höherer Ordnung wie z.B. $2 * f_\text{in1} + f_\text{in2}$ usw. Diese unerwünschten Mischprodukte müssen anschließend ebenfalls durch geeignete Filter entfernt werden.

Auch die beiden Eingangsfrequenzen sind bei realen Mischern in deren Ausgangssignal nicht vollständig unterdrückt und müssen bei der weiteren Signalverarbeitung berücksichtigt werden.

Durch Verwendung eines balancierten Ringmischers (Balance-Mixer) können die beiden Eingangssignale im Ausgangssignal sehr stark unterdrückt werden, weshalb dieser Mischer-Typ häufig zum Einsatz kommt.

EF201: Welche wesentlichen Ausgangsfrequenzen erzeugt die in der Abbildung dargestellte Stufe?
EF202: Einem Mischer werden die Frequenzen 28 MHz und 38,7 MHz zugeführt. Welche Mischfrequenzen werden hauptsächlich erzeugt?
EF203: Welches sind die erwünschten Produkte, die bei der Mischung der Frequenzen 30 MHz und 39 MHz am Ausgang des Mischers entstehen?
EF204: Einem Mischer werden die Frequenzen 136 MHz und 145 MHz zugeführt. Welche Mischfrequenzen werden hauptsächlich erzeugt?
EF205: Welches sind die erwünschten Produkte, die bei der Mischung der Frequenzen 136 MHz und 145 MHz am Ausgang des Mischers entstehen?
EF206: Wie sollte eine Mischstufe beschaffen sein, um unerwünschte Abstrahlungen zu vermeiden?