¿Cómo hacer un mezclador aditivo de RF para dos entradas en la misma banda de frecuencia?

Uno de los diseños más comunes para un modulador SSB ( método de cambio de fase ) implica un mezclador aditivo como última etapa. Aquí hay un diagrama de bloques para referencia:

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Este mezclador aditivo debe proporcionar aislamiento entre las dos entradas. Solo conozco un método para hacer esto, que es "acoplar" las señales entre sí usando filtros bien elegidos. Aquí hay un ejemplo en el caso de un mezclador multiplicativo:

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Sin embargo, este método solo funciona cuando las dos señales de entrada tienen una frecuencia muy diferente. ¿Cómo aislaría dos señales de entrada cuando ocupan la misma banda de frecuencia?

Dado que estoy tratando con frecuencias de RF, los mezcladores de amplificadores operacionales están fuera de discusión. Seguramente hay un diseño de circuito activo que proporciona suficiente aislamiento, con baja distorsión y capaz de funcionar con un suministro de un solo extremo.

¿Cómo planea cambiar cada frecuencia en el rango de audio en 90 grados? El diagrama que ha mostrado es muy teórico y es problemático en la implementación. La adición de las dos señales es trivial en comparación.
@Andyaka Planeo usar una señal de modulación con un ancho de banda muy pequeño (es decir, no voz). El diagrama es solo para dar contexto: mi verdadera pregunta es cómo agregar estas señales a pesar de que ocupan bandas de frecuencia idénticas.
¿Qué frecuencia portadora estás considerando?
¿A qué frecuencias apunta con este diseño?
¿Qué bloque es el mezclador de aditivos? ¿El círculo con el signo más dentro? Si es así, tengo curiosidad por qué el aislamiento es un problema. Dependiendo de los requisitos de impedancia, la sección aditiva podría ser literalmente dos pistas en corto. También podría considerar algo con un cambio de 180 grados; como un híbrido, un balun o un transformador como mencionó @Andyaka. Estas son buenas opciones porque puedes sacar ambas bandas laterales y elegir cuál quieres.

Respuestas (4)

No sé qué tipo de frecuencia portadora está considerando, pero si cree que puede ser demasiado alta para la adición convencional a través de amplificadores operacionales, etc., podría considerar usar dos pequeños transformadores de banda ancha; uno para cada modulador y coloque los secundarios en serie; ahora obtiene A+B y aislamiento.

Usemos la terminología adecuada aquí, lo que quiere es un 'sumador', o 'combinador de señales', para sumar dos señales. Un 'mezclador' multiplica las señales y es un componente en el diagrama más grande que ha mostrado.

El circuito más conveniente es un Wilkinson Power Combiner (wikipedia) que se usa para dividir una señal en dos o combinar dos señales en una sola, con aislamiento entre el par de señales componentes. Un Wilkinson de una sola etapa funciona muy bien con un ancho de banda del 10 %, y los Wilkinson de varias etapas pueden diseñarse para funcionar en varias octavas.

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imagen del artículo de wikipedia vinculado anteriormente

Es fácil entender conceptualmente lo que está sucediendo. Una señal que ingresa a P2 llegará a P3 por dos rutas. Uno es a través de la mitad de la longitud de onda de la línea, invirtiendo la señal, el otro es a través de la resistencia, sin inversión. Los dos componentes se combinan fuera de fase para evitar la transmisión de P2 a P3 y viceversa.

No es inmediatamente obvio que el puerto de suma deba coincidir bien para preservar el aislamiento entre los puertos de componentes.

¿ Qué tal usar un aislador ? También vea este enlace . Solo necesita uno de ellos en la rama del modulador 1 o 2, pero el uso de dos unidades idénticas simplifica los requisitos de fase de 90°.

Si bien la SSB no es desconocida en bandas más altas, es probable que esté apuntando (o al menos modulando un IF) por debajo de 30 MHz, donde dicho dispositivo sería prohibitivamente grande.

Solo una nota, es casi imposible hacer un único desfasador de audio de 90 grados, pero hay desfasadores duales que logran la tarea desfasando ambas rutas de señal, una mantiene una separación de 90 grados de la otra. Complejo, pero muy factible. Como la fase diferencial es la clave, esto funciona.

En cuanto a la combinación, otra solución: los combinadores activos podrían bloquear fácilmente las fugas. En el rango de microondas esto puede ser difícil pero no imposible. Incluso los amplificadores de aislamiento seguidos de pads y un combinador pasivo lograrían esto razonablemente bien.

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