混频二极管是一种肖特基势垒二极管，它是使用金属和N型半导体相触摸所构成的金属半导体结的原理而制成的。当金属与半导体相触摸时，它们的交界面处会构成阻止电子经过的肖特基势垒，即外表势垒。为了使半导体中的载流子容易地跳过势垒进入金属，它有必要选用电子逸出功（电子跑出半导体或金属外表所需的能量）比金属大得多的N型半导体。当二极管加上正向偏压时，势垒下降，大都载流子（电子）便从半导体进入金属。混频二极管与一般二极管比较，因为使用大都载流子作业，没有少量载流子贮存效应，所以具有频率高、噪声低和反向电流小等特色，首要用于混频器。
2 电特性
2.1正向特性
表1给出日立公司出产的混频二极管的电功能，共17个类型，首要用于UHFTV调谐混频器、CATV平衡混频器和调谐混频器，外形DO-35个玻壳封装，尺度为4.2mm×2.0mm，引出线为2个引脚；DO-34为玻壳封装，尺度为2.4mm×2.0mm，2个引脚；UMD为微型玻壳封装，尺度为2.6mm×1.6mm，2个引脚；LLD为无引线玻壳封装，尺度为3.5mm×1.35mm；MPAK（EIAJSC-59）为片状化封装，尺度为2.8mm×1.5mm×1.1mm，引出线为3个引脚；SRP为片状化封装，尺度为2.6mm×1.6mm×1.1mm，引出线为2个引脚。HSM88S/SR和HSM88AS/ASR都是由两个串联的混频二极管组成，HSM88S与HSM88SR的差异仅在于引出线的正负端有所不同，HSM88AS与HSM88ASR的差异也是如此。HSM88WA/WK由两个并联的混频二极管组成，WA与WK的差异仅在于引出线的正负端有有不同。从表1中可知，国外混频二极管在外形上有两大开展趋势，一是尺度越来越小，如玻壳封装从DO-35到DO-34再到UMD，二是从轴向有引线向片状化方向开展，从DO-35到LLD/MPAK/SRP。
为了叙说便利，这儿仅以1SS86/1SS87为例阐明。它们的正向特性由图1所示，当正向电流IF为1mA时，1SS86的正向压降VF≤0.2V，1SS87的VF≤0.45V；当IF为10mA时，1SS86的VF=0.4V，1SS87的VF=0.6V。别的，从表1中可知，国外混频二极管的正向特性越做越好，首要表现在正向特性的一致性更好，有类似于变容管的配对特性，如在IF=10mA下，1SS165的VF=520mV～600mV±5mV；HSM88S/SR与HSM88AS/ASR的VF分别为520mV～600mV±10mV和500mV～580mV±10mV，标明VF的误差只要5mV～10mV。
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类型
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正向电压VF/mV
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反向电流IR/μA
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结电容C/pff=1MHz,VR=0.5V
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外形
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用处
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1SS86
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≤500(8mA)
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≤50(0.5V)
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≤0.85
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DO-35
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UHFTV调谐混频器
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1SS87
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≤500(3mA)
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≤10(2V)
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≤0.85
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DO-35
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同上
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1SS88
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365430(1mA)520
600±5(10mA) |
≤0.2(2V)
≤10(10V) |
≤0.97±0.05(0V)
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DO-35
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CATV平衡混频器
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1SS165
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365435(1mA)520
600±5(10mA) |
≤0.2(2V)
≤10(10V) |
≤1.0±0.05(0V)
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DO-34
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同上
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1SS166
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同上
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同上
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≤1.2±0.05(0V)
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UMD
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同上
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1SS174
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤1.2
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DO-34
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UHFTV调谐混频器
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1SS228
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤1.1
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UMD
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同上
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1SS276
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤0.8
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UMD
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调谐混频器
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HSK151
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤1.2
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LLD
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UHFTV调谐混频器
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HSM885
/SR
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365435(1mA)520
600±10(10mA) |
≤0.2(2V)
≤10(10V) |
≤0.85±0.1(0V)
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MPAK
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CATV平衡混频器
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HSM88AS
/ASR |
350420(1mA)500
580±10(10mA) |
≤0.2(2V)
≤10(10V) |
≤0.85±0.1(0V)
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MPAK
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同上
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HSM88WA
/WK |
同上
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同上
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同上
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同上
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同上
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HSM2765
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤0.9±0.1
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MPAK
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同上
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HSR276
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≤500（35mA）
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≤50(0.5V)
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≤0.85
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SRP
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调谐混频器
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它们的反向特性由图2所示。混频二极管的反向漏电流较小，如在VR=2V下，1SS86的IR为20μA，1SS87的IR为1μA；在VR=4V下，1SS86的IR为70μA，1SS87的IR为4μA，标明1SS87的反向特性比1SS86好。混频器要求混频二极管的反向漏电流小，这样，混频器的噪声系数也小。
2.3结电容
它们的结电容与反向电压的联系由图3所示。当VR=0V时，1SS86/1SS87的结电容C都小于0.85pF；在VR=1V时，它们的电容C都小于0.7pF。因为混频二极管的结电容较小，所以混频器的频率较高。别的，从表1可知，国外混频二极管的结电容的误差也越来越小，如在VR=0V时，1SS88/1SS165/1SS166的电容误差ΔC均为±0.05pF；HSM88S/SR、HSM88AS/ASR和HSM88WA/WK的ΔC均为±0.1pF。
3 使用
3.1混频器[1]
混频器一般由输入信号回路、本机振荡器、非线性器材和滤波网络等4部分组成，如图4所示。这儿的非线性器材自身仅完结频率改换，本振信号由本机振荡器发生。若非线性器材既发生本振信号，又完结频率改换，则图4变为变频器。所谓混频，是将两个不同的信号（如一个有用信号和一个本机振荡信号）加到非线性器材上，取其差频或和频。混频器可依据所用非线性器材的不同分为二极管混频器、晶体管混频器、场效应管混频器和变容管混频器等。混频器又可依据作业特色的不同，分为单管混频器、平衡混频器、环形混频器、差分对混频器和参量混频器等。在规划混频器时应留意如下几点：（1）要求混频扩大系数越大越好。混频扩大系数是指混频器的中频输出电压振幅与变频输入信号电压振幅之比，也称混频电压增益。增大混频扩大系数是进步接收机灵敏度的一项有力办法。（2）要求混频器的中频输出电路有杰出的挑选性，以按捺不需求的搅扰频率。（3）为了削减混频器的频率失真和非线性失真以及本振频率发生的各种混频现象，要求混频器作业在非线性特性不过于严峻的区域，使之既能完结频率改换，又能少发生各种方式的搅扰。（4）要求混频器的噪声系数越小越好，在规划混频器时，有必要按设备总噪声系数分配给出的要求，合理地挑选线路和器材以及器材的作业点电流。（5）要考虑混频器的作业安稳性，如本机振荡器频率不安稳引起的混频器输出不稳等。（6）留意混频器的输入端和输出端的衔接条件，在选定电路和规划回路时，应充分考虑怎么匹配的问题。
3.2二极管混频器
所谓二极管混频器便是混频器中的非线性器材采纳混频二极管的混频器，它的电原理图如图5所示。图5中L1C1为输入信号回路，调谐于输入信号频率fS；L2C2为输出中频回路，调谐于中频频率fi。输出中频回路直接与混频二极管D、信号输入电压μS、本振电压μO和偏置电源EO串联在一起，输出中频电压μi悉数反作用到混频二极管上。这种二极管混频器具有电路简略、噪声小和作业频率高级特色，但混频电压增益较低。这种电路在大信号混频中使用时，混频二极管在开关状况作业，它能取得较大的动态规模，所以在微波电路中较广泛地使用。若选用单个器材组成的混频器，其非线性和动态规模都不太抱负。现在，彩电电调谐器大多选用两个或多个器材组成的平衡混频器和差分对混频器等，以进步混频器的功能。
在微波领域中，若将图4中的非线性器材选用两个混频二极管，则可构成混频二极管短波混频器[2]。这种混频器具有如下特性：（1）它属平衡电路方式，可战胜单管混频器在非线性和动态规模方面的缺乏；（2）具有安稳牢靠的长处，变频增益低和无再生效应；（3）混频噪声小；（4）混频器的动态规模依赖于本振电压的巨细。为了进步短波接收机的功能，可增加短波可调预选器，这时应选用由两个变容管组成的参量混频器，这种参量混频器称为上边带向上变频短波参量混频器，它属平衡式混频线路，如图6所示。这种参量混频器把短波信号2MHz～32MHz改换为中频信号112MHz，中频信号经过高挑选性的晶体滤波器，以便给±10kHz带宽供给必要的带外维护。短波可调预选器可作为宽动态规模的精细可调有源滤波器。关于晶体滤波器±10kHz带宽以外的频率来说，接收机的动态规模将大大增大。在通信中，当短波接收机遭到强搅扰时，可将短波可调预选器接在天线和短波接收机之间，然后抵消强搅扰所发生的噪声。图6中的两个变容管为2CC17，其结电容C3=24pF～28pF，C30=2.8pF～3.5pF,%&&&&&%比C3/C30≥6.8,Q≥100[3]。变容管经过±45V的高阻抗电源取得反向直流偏置电压，并在恰当的电压电平下按推挽式由泵频扩大器推进。泵频扩大器为单管扩大器，将频率合成器来的电压扩大，使变容二极管两头得到约20V的泵频电压，以取得所需求的140dB的动态规模
