外差接收英文解釋翻譯、外差接收的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 heterodyne reception

分詞翻譯：

外差的英語翻譯：

【電】 heterodyne; heterodyning

接收的英語翻譯：

receive; incept; take over; take-over
【計】 R; REC; receive; receiving
【經】 reception; takeover

專業解析

外差接收 (Heterodyne Reception) 是一種廣泛應用于無線電通信、雷達、射電天文等領域的信號接收技術。其核心思想是将接收到的高頻信號通過與本機振蕩器（Local Oscillator, LO）産生的信號進行混頻（變頻），轉換成一個固定的、較低的中頻（Intermediate Frequency, IF）信號，再對該中頻信號進行放大、濾波和解調處理。

一、 核心概念與工作原理

1. 混頻 (Mixing/Frequency Conversion)：

   • 接收到的射頻（Radio Frequency, RF）信號（頻率為 (f{RF})）與本機振蕩器産生的信號（頻率為 (f{LO})）同時輸入一個非線性器件（混頻器）。
   • 混頻器會産生這兩個信號的和頻（(f{RF} + f{LO})）與差頻（(|f{RF} - f{LO}|)）分量，以及其他組合頻率分量。
   • 外差接收主要利用的是差頻分量，即中頻信號 (f{IF} = |f{RF} - f_{LO}|)。

2. 中頻選擇與放大：

   • 混頻器輸出的信號經過一個中心頻率為 (f_{IF}) 的帶通濾波器（中頻濾波器）。這個濾波器濾除不需要的和頻分量、本振洩漏、鏡像頻率幹擾以及其他雜散信號，隻讓差頻（中頻）信號通過。
   • 由于中頻頻率 (f_{IF}) 是固定的且遠低于原始射頻頻率，可以設計出性能優異（高增益、高選擇性、窄帶寬）的中頻放大器對信號進行穩定的放大。這是外差接收獲得高靈敏度和高選擇性的關鍵。

3. 解調 (Demodulation)：

   • 放大後的中頻信號被送入解調器（如檢波器、鑒頻器、鑒相器等），根據調制方式（AM, FM, PM, 數字調制等）恢複出原始的基帶信息（如音頻、數據等）。

二、 關鍵優勢

• 高靈敏度：中頻放大器可以在固定的、較低的頻率上實現高增益和低噪聲放大，有效放大微弱信號。
• 高選擇性：固定頻率的中頻濾波器可以做得非常窄帶和陡峭（如晶體濾波器、聲表面波濾波器），有效抑制鄰道幹擾，提高接收機的選擇性。
• 穩定性與一緻性：接收機的主要增益和選擇性由固定的中頻級提供，性能穩定且易于設計和生産。
• 靈活性：通過調節本振頻率 (f{LO})，可以接收不同頻率的射頻信號 (f{RF})（需滿足 (f{RF} = f{LO} pm f_{IF})），而中頻處理電路保持不變。這使得接收機易于調諧到不同頻道。

三、 核心術語漢英對照

• 外差接收 (Heterodyne Reception)：核心術語，指利用差頻原理的接收方式。
• 本機振蕩器 (Local Oscillator, LO)：産生用于混頻的高頻正弦波信號的部件。
• 混頻器 (Mixer)：實現兩個信號相乘（産生和頻與差頻）的非線性器件。
• 中頻 (Intermediate Frequency, IF)：混頻後産生的固定頻率信號，是後續處理的核心。
• 射頻 (Radio Frequency, RF)：天線接收到的原始高頻信號。
• 中頻放大器 (IF Amplifier)：對中頻信號進行放大的電路。
• 中頻濾波器 (IF Filter)：濾除雜散信號，選擇出中頻信號的帶通濾波器。
• 鏡像頻率 (Image Frequency)：一個潛在的幹擾頻率 (f{image} = f{LO} pm 2f{IF})（具體符號取決于變頻方式），它混頻後也會落在中頻 (f{IF}) 上，需要通過射頻前端濾波器抑制。
• 超外差接收 (Superheterodyne Reception)：這是外差接收最常見、最成功的實現形式，特指中頻頻率低于接收信號頻率的外差接收機。現代絕大多數高性能接收機都是超外差結構。有時“外差接收”也泛指包含超外差在内的此類技術。

四、 應用場景

外差（超外差）接收技術是現代電子系統中的基石，應用于：

• 廣播接收機（AM/FM收音機、電視）
• 無線通信設備（手機、對講機、Wi-Fi路由器、藍牙設備）
• 雷達系統
• 衛星通信接收機
• 射電望遠鏡
• 頻譜分析儀
• 各種無線傳感器網絡節點

五、 技術演進

雖然基本的外差原理保持不變，但現代接收機采用了更先進的技術：

• 二次變頻 (Double Conversion)：使用兩個中頻（通常先高後低）以更好地抑制鏡像幹擾和提高選擇性。
• 直接數字下變頻 (Direct Digital Downconversion, DDDC)：利用高速ADC和數字信號處理（DSP）直接在數字域完成變頻和解調，靈活性極高，是軟件定義無線電（SDR）的基礎。
• 鏡像抑制混頻器 (Image-Reject Mixer)：如Hartley架構或Weaver架構，利用相位抵消原理在混頻階段抑制鏡像頻率幹擾。

權威參考來源：

1. Proakis, J. G., & Salehi, M. Digital Communications. McGraw-Hill. (經典通信教材，涵蓋接收機原理)
2. Pozar, D. M. Microwave Engineering. Wiley. (深入講解微波元件，包括混頻器、濾波器設計)
3. Carr, J. J. Practical Radio Frequency Test and Measurement: A Technician's Handbook. Newnes. (實用角度介紹接收機測試，包含外差原理)
4. Razavi, B. RF Microelectronics. Prentice Hall. (集成電路角度分析接收機架構，包括現代混頻器設計)

網絡擴展解釋

外差接收是一種信號處理技術，主要用于相幹光通信系統和無線電接收領域。以下是其詳細解釋：

1.基本定義

外差接收通過混合兩個不同頻率的信號（如信號光與本振光、或射頻信號與本地振蕩信號），産生一個固定差頻的中頻信號。這種中頻信號更易于放大、濾波和解調，從而提高系統的靈敏度和選擇性。

2.核心原理

• 信號混合：将接收的高頻信號（如光信號或射頻信號）與本地振蕩器産生的信號混合，利用兩者的頻率差生成中頻信號。
• 差頻處理：例如在光通信中，若信號光頻率為$fs$，本振光頻率為$f{LO}$，則中頻$f_{IF}=|fs-f{LO}|$。這一過程可通過數學公式表示為： $$ cos(2pi fs t) cdot cos(2pi f{LO} t) = frac{1}{2}[cos(2pi (fs+f{LO})t) + cos(2pi (fs-f{LO})t)] $$ 通過濾波器提取差頻信號進行後續處理。

3.應用場景

• 光纖通信：用于相幹光通信系統，通過中頻信號解調基帶信息，提升抗幹擾能力和傳輸距離。
• 無線電接收：早期應用于無線電設備（如收音機），通過外差技術簡化高頻信號的處理難度。

4.優缺點

• 優點：中頻信號穩定性高，易于放大和解調；系統複雜度較低。
• 缺點：存在鏡像頻率幹擾問題（即某些幹擾信號可能産生相同的中頻），且靈敏度受限于本地振蕩器的穩定性。

5.與超外差技術的區别

• 外差接收：直接通過一次混頻得到中頻，依賴前端調諧濾波，抗幹擾能力較弱。
• 超外差接收：增加預選器和多次變頻，顯著抑制鏡像幹擾，廣泛應用于現代通信設備（如收音機、雷達）。

如需進一步了解技術細節，可參考搜狗百科、科易網等來源。

分類

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