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文檔簡介
課程總復(fù)習(xí)1通信與信息工程學(xué)院緒論一、本章知識點無線通信技術(shù)的發(fā)展簡史,通信的定義、通信系統(tǒng)的組成及通信系統(tǒng)中進(jìn)行的兩種變換和反變換,電磁波頻段劃分標(biāo)準(zhǔn)及典型應(yīng)用領(lǐng)域,特別是射頻、微波、毫米波的頻段范圍,移動通信接收機和發(fā)射機的射頻設(shè)計及現(xiàn)代蜂窩手機對射頻前端設(shè)計的要求,無線通信射頻電路的特點,通信射頻電路設(shè)計的重要地位和無線通信射頻電路的發(fā)展趨勢。二、重點和難點分析1.
重點
通信系統(tǒng)的組成,射頻、微波、毫米波的頻段范圍,無線通信系統(tǒng)射頻前端設(shè)計及現(xiàn)代蜂窩手機對射頻前端設(shè)計的要求。2.
難點
通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各組成部分的作用,以及無線通信射頻電路的特點。三、占課程考核的權(quán)重緒論不在考試范圍內(nèi)。四、重要概念與公式1.
通信系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu),通信系統(tǒng)所包含兩個變換和反變換的含義。(1)通信系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)為(2)通信系統(tǒng)的兩個基本變換與反變換為①發(fā)射端:第一個變換是接收機從信道中選取接收的已調(diào)波并將其變換為基帶信號,此變換過程稱為解調(diào)。第二個變換是輸出變換器將解調(diào)后的基帶信號變換成相應(yīng)的信息。②接收端:第一個變換是接收機從信道中選取接收的已調(diào)波并將其變換為基帶信號,此變換過程稱為解調(diào)。第二個變換是輸出變換器將解調(diào)后的基帶信號變換成相應(yīng)的信息。2.
現(xiàn)代蜂窩手機對通信射頻電路設(shè)計的要求。①良好的選擇性。②低噪聲、高動態(tài)范圍。③接收機對于雜散頻率有良好的抑制能力。④本振信號應(yīng)該具有很低的相位噪聲。⑤發(fā)射機必須嚴(yán)格限制帶外輻射。⑥射頻電路必須低功耗。⑦發(fā)射機功放要求有高的功率增加效率。第一章射頻電路基礎(chǔ)知識一、本章知識點常用的射頻電路的有源和無源器件,無源器件電阻、電容和電感的射頻特性及等效電路。傳輸線的種類、傳輸線基礎(chǔ)理論、傳輸線分析方法,電壓反射系數(shù)的定義及計算方法、駐波及駐波比、端接負(fù)載傳輸線的輸入阻抗計算方法及特殊情況分析、無耗傳輸線的功率傳輸特性、回波損耗和插入損耗的定義及其計算。阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖的表示方法及特點、利用Smith圓圖求解端接負(fù)載的傳輸線輸入阻抗的方法。兩端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)、Y參數(shù)、H參數(shù)和ABCD參數(shù)的表示方法和物理意義,網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的定義及其物理意義,電路網(wǎng)絡(luò)互連及其參數(shù)分析,網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的測試條件和測試方法。二、重點和難點分析1.
重點
電壓反射系數(shù)的定義及計算方法、駐波及駐波比,耗傳輸線的功率傳輸特性、回波損耗和插入損耗的定義及其計算,阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖的表示方法及特點,兩端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)、Y參數(shù)、H參數(shù)和ABCD參數(shù)的表示方法和物理意義。2.
難點
端接負(fù)載傳輸線的輸入阻抗計算方法及特殊情況分析,利用Smith圓圖求解端接負(fù)載的傳輸線輸入阻抗的方法,網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的定義及其物理意義。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的15%。四、重要概念與公式1.傳輸線理論(1)傳輸線的等效電路模型其中,:復(fù)傳播系數(shù),為傳播常數(shù),為衰減系數(shù)(2)電磁波在傳輸線中的傳輸常數(shù)波長相速(3)傳輸線特性阻抗傳輸線的特性阻抗依賴于傳輸線上單位長度的4個特性參數(shù)、、、。(4)端接負(fù)載傳輸線的相關(guān)公式負(fù)載處的反射系數(shù)負(fù)載阻抗輸入反射系數(shù)輸入電阻例:設(shè)傳輸線的長度為,特征阻抗為,且負(fù)載阻抗為,求輸入阻抗。解:傳輸線的長度為,則故輸入阻抗為(5)駐波及駐波比(SWR/VSWR)(6)端接源和負(fù)載的傳輸線的功率傳輸特性傳輸線無耗時(7)回波損耗和插入損耗回波損耗插入損耗2.Smith圓圖(1)應(yīng)用Smith阻抗圓圖求解端接負(fù)載傳輸線的輸入阻抗步驟應(yīng)用Smith阻抗圓圖求解步驟1.
歸一化負(fù)載阻抗。2.
由找出反射系數(shù)。3.
以電長度順時針旋轉(zhuǎn)得到。4.
記錄對應(yīng)的歸一化阻抗。5.
將還原成。例:
Zo=50Ohm,ZL=(30+j60)Ohm,f=2GHz,Vp=0.5C,問:Z=2cm,Zin(2cm)=?解:3.
單端口和多端口網(wǎng)絡(luò)(1)二端口Z/Y/H/ABCD參數(shù)的定義(2)互連網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析與計算步驟①分別計算各兩端口網(wǎng)絡(luò)的ABCD參數(shù);②由級聯(lián)公式得到放大器兩端口網(wǎng)絡(luò)的ABCD參數(shù);③由ABCD參數(shù)計算出放大器輸入/輸出電壓/電流關(guān)系,從而得到放大器電壓/電流增益,輸入/輸出阻抗,SWR等性能參數(shù)。例:設(shè)級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1的ABCD矩陣為,級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)2的ABCD矩陣為,求整個級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣。
解:級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的整體ABCD矩陣等于所有子網(wǎng)絡(luò)ABCD矩陣的乘積。4.S參數(shù)(1)網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的物理意義是網(wǎng)絡(luò)端口1的反射系數(shù)是網(wǎng)絡(luò)端口1到端口2的正向電壓增益是網(wǎng)絡(luò)端口2的反射系數(shù)是網(wǎng)絡(luò)端口2到端口1的正向電壓增益第二章選頻回路與阻抗轉(zhuǎn)換一、本章知識點選頻回路的基本概念,選頻回路的性能指標(biāo),利用LC串并聯(lián)諧振回路進(jìn)行選頻的基本原理,掌握LC串/并聯(lián)諧振回路有關(guān)諧振、諧振頻率、諧振阻抗、諧振時的電流(電壓)以及品質(zhì)因數(shù)的定義和計算,品質(zhì)因數(shù)對諧振回路選頻特性的影響,串并聯(lián)諧振回路的選頻特性及主要性能指標(biāo)。阻抗匹配的基本概念,進(jìn)行阻抗匹配的必要性,實現(xiàn)阻抗匹配的條件及基本方法,L型匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法,以及相關(guān)電容、電感值的計算,和T型匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點,利用Smith圓圖進(jìn)行阻抗匹配的基本方法及步驟。二、重點和難點分析1.
重點
選頻回路的基本概念、主要性能指標(biāo),LC串并聯(lián)諧振回路中有關(guān)諧振、諧振頻率、諧振阻抗、諧振時的電流(電壓)、品質(zhì)因數(shù)的定義及計算以及品質(zhì)因數(shù)對諧振回路選頻特性的影響;阻抗匹配的基本概念、進(jìn)行阻抗匹配的必要性、實現(xiàn)阻抗匹配的條件及基本方法、和T型匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點。2.
難點
難點在于有載品質(zhì)因數(shù)的計算,串并聯(lián)支路阻抗變換公式及應(yīng)用,L型匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法及其相關(guān)電容、電感值的計算,利用Smith圓圖進(jìn)行阻抗匹配的基本方法及步驟。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的15%。四、重要概念與公式1.
選頻回路(1)選頻回路的基本概念:選頻回路:從眾多頻率信號中,選出有用信號,濾除或抑制無用信號的電路,
通常也稱為濾波器(2)選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)①中心頻率②通頻帶③帶內(nèi)波動④帶外抑制與矩形系數(shù)⑤插入損耗濾波器插入到射頻電路中在通帶內(nèi)引起的功率損耗,它定量的描述了功率響應(yīng)幅度與0dB基準(zhǔn)的差值。⑥回波損耗⑦輸入輸出阻抗⑧相頻特性(3)LC串/并聯(lián)諧振回路特性串、并聯(lián)特性對照表(4)串并聯(lián)支路阻抗轉(zhuǎn)換并聯(lián)電阻并聯(lián)電抗(5)有載品質(zhì)因素Q品質(zhì)因素由空載品質(zhì)因素變?yōu)橛休d品質(zhì)因素有載品質(zhì)因素2.
無阻抗變換網(wǎng)絡(luò)(1)進(jìn)行阻抗變換的必要性①可以向負(fù)載傳輸最大功率,最小化駐波比。②在天線、低噪聲放大器或混頻器等接收機前端改善噪聲系數(shù)。③發(fā)射機由于匹配實現(xiàn)了最大功率傳輸,相當(dāng)于提高了效率,延長了電池使用壽命。④濾波器或選頻回路前后匹配可以發(fā)揮其最佳性能。(2)匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇和計算①時的L網(wǎng)絡(luò)設(shè)計支路品質(zhì)因素串/并聯(lián)電抗為②時的L網(wǎng)絡(luò)設(shè)計支路品質(zhì)因素串/并聯(lián)電抗為第三章噪聲與非線性失真一、本章知識點電路與系統(tǒng)噪聲來源、種類及效應(yīng),起伏噪聲的基本概念及其特點,電阻熱噪聲、雙極晶體管和場效應(yīng)晶體管主要噪聲來源、大小及等效電路,電抗元件的噪聲、兩端口網(wǎng)絡(luò)的等效輸入噪聲源,噪聲系數(shù)、等效噪聲溫度的基本概念及相關(guān)計算,噪聲系數(shù)與等效輸入噪聲源的關(guān)系,多級線性網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的噪聲系數(shù)的計算方法。非線性器件的描述方法、靈敏度和動態(tài)范圍的定義及計算方法,器件非線性的影響:諧波、增益壓縮、堵塞、交叉調(diào)制等,1dB壓縮點與三階交調(diào)截點的定義、計算及其關(guān)系,非線性器件在頻譜搬移中的應(yīng)用。二、重點和難點分析1.
重點
電路與系統(tǒng)噪聲來源、種類及效應(yīng),電路器件噪聲的來源及等效電路,噪聲系數(shù)的定義及相關(guān)計算,等效噪聲溫度定義及相關(guān)計算,以及噪聲系數(shù)與等效噪聲溫度的關(guān)系,器件非線性的影響:諧波、增益壓縮、堵塞、交叉調(diào)制等,非線性器件在頻譜搬移中的應(yīng)用。2.
難點
多級線性網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的噪聲系數(shù)的計算方法,非線性器件的描述方法、靈敏度和動態(tài)范圍的定義,提出這些指標(biāo)的意義及計算方法。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的20%。四、重要概念與公式1.
通信信息容量(1)信息容量定義在一個給定的時間內(nèi),通過一個通信系統(tǒng)可以傳送多少信息的一種度量。(2)香農(nóng)信息容量極限公式其中,I為信息容量,單位b/s,B為通信系統(tǒng)信息帶寬,單位Hz,S/N為信噪功率比。(3)信噪比信噪比定義為信號功率與噪聲功率之比,即2.
噪聲(1)電阻的熱噪聲等效噪聲電壓源等效噪聲電流源噪聲額定功率(2)噪聲系數(shù)①噪聲系數(shù)的定義噪聲系數(shù)定義為系統(tǒng)輸入信噪比與輸出信噪比之比,即②無源有耗網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)(3)等效噪聲溫度等效噪聲溫度與噪聲系數(shù)的關(guān)系為(4)多級線性網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的噪聲系數(shù)總的噪聲系數(shù)例:兩級級聯(lián)電路,,;,求總的噪聲系數(shù),等效噪聲溫度。解:由已知條件得則總的等效噪聲溫度3.
非線性失真(1)器件非線性的影響①諧波②增益壓縮通常用1dB壓縮點的輸入或輸出功率來描述。③堵塞和交叉調(diào)制④相互調(diào)制通常用三階交調(diào)截點的輸入或輸出功率來描述。三階互調(diào)與增益壓縮的關(guān)系a.1dB壓縮點輸入電平要比三階截點低9.6dB,即b.1dB壓縮點輸入電平要比三階截點低10.6dB,即(2)多級非線性級級聯(lián)特性兩級公式:(3)靈敏度和動態(tài)范圍①靈敏度基底噪聲靈敏度也可表示為例:某接收機的帶寬為1MHz,噪聲系數(shù)為5dB,要求最小輸出信噪比為20dB,環(huán)境溫度為290K。求此接收機的靈敏度。解:由已知條件,得且環(huán)境溫度為290K,則②動態(tài)范圍a.
線性動態(tài)范圍線性動態(tài)范圍定義為1dB壓縮點的輸入信號電平與靈敏度(或基底噪聲)之比。b.
無雜散動態(tài)范圍求:此子系統(tǒng)的無雜散動態(tài)范圍解:基底噪聲為代入公式例:已知某接收機解調(diào)器前的射頻子系統(tǒng)子系統(tǒng)帶寬是
天線等效噪聲溫度為T0三階截點是噪聲系數(shù)是解調(diào)器要求輸入的信噪比是第四章無線通信收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、本章知識點射頻發(fā)射級、接收級的基本組成及完成的主要功能,設(shè)計收發(fā)機的射頻部分時應(yīng)解決的關(guān)鍵問題,無線通信接收機、發(fā)射機的基本結(jié)構(gòu)和方案,鏡像頻率干擾、組合頻率干擾和變頻器引起的寄生通道干擾的產(chǎn)生機理,高中頻和低中頻的利弊。單次變頻超外差式接收機的基本結(jié)構(gòu)、各組成部分的功能及其特點,二次變頻超外差式接收機的組成結(jié)構(gòu)和特點,零中頻(直接下變頻)接收機、鏡頻抑制接收機和數(shù)字中頻的基本結(jié)構(gòu)和特點,接收機射頻前端設(shè)計考慮,直接調(diào)制與間接調(diào)制發(fā)射機的結(jié)構(gòu)與特點,發(fā)射機射頻前端設(shè)計考慮,無線發(fā)射接收機的性能指標(biāo)及系統(tǒng)指標(biāo)分配與計算。二、重點和難點分析1.
重點
單次變頻超外差式接收機、二次變頻超外差式接收機、零中頻(直接下變頻)接收機、鏡頻抑制接收機和數(shù)字中頻的基本結(jié)構(gòu)和特點,直接調(diào)制與間接調(diào)制發(fā)射機的結(jié)構(gòu)與特點。2.
難點
鏡像頻率干擾、組合頻率干擾和變頻器引起的寄生通道干擾的產(chǎn)生機理,接收機、發(fā)射機的技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)指標(biāo)分配與計算。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的15%。四、重要概念與公式1.
射頻發(fā)射級/接收級的基本組成及完成功能(1)射頻發(fā)射級的基本組成及完成功能完成功能:①產(chǎn)生正弦載波②完成基帶信號對載波的調(diào)制③將通帶信號搬移到所需的頻段④放大到足夠的功率并發(fā)射⑤不干擾相鄰信道(2)射頻接收級的基本組成及完成功能完成功能:①從眾多的電波中選出有用信號②將微弱信號放大到解調(diào)器所要求的電平值③將通帶信號變?yōu)榛鶐盘?.
接收機方案(1)單次變頻超外差式接收機特點:①
BPF1作頻帶選擇,BPF2作信道選擇,實現(xiàn)了頻帶選擇和信道的分離。②合理分配系統(tǒng)增益,放大器穩(wěn)定性好。③適用于信號載頻遠(yuǎn)高于中頻頻率的情況。④在較低固定中頻上放大,ADC和解調(diào)較容易。單次變頻超外差式接收機缺點及解決辦法①鏡像干擾解決辦法:選擇高中頻或鏡頻抑制濾波器②組合干擾解決辦法:減小混頻器非線性(2)二次變頻超外差式接收機二次變頻超外差式接收機特點:①高第一中頻有利于鏡頻抑制,有好的頻帶選擇性。②低第二中頻有利于IFA的穩(wěn)定性和降低對解調(diào)器的要求。(3)零中頻(直接下變頻)接收機特點:由于,故將調(diào)制的RF信號直接變頻到基帶信號,不存在鏡像干擾,并且結(jié)構(gòu)簡單。①信道間隔離度差(頻率竄透)②噪聲嚴(yán)重③存在低噪聲放大器偶次諧波失真干擾2.
無線通信發(fā)射機方案(1)直接變換法特點:調(diào)制和上變頻合一在發(fā)射頻率上調(diào)制。缺點:由于發(fā)射信號是以本振頻率為中心的帶通信號,經(jīng)功率放大器發(fā)射后的強信號會泄漏或反射回來影響本振,牽引本振頻率。(2)兩步法優(yōu)點:較低頻率處調(diào)制容易,正交兩支路易一致。缺點:對上變頻濾波器要求高。第五章低噪聲放大器一、本章知識點低噪聲放大器簡介、低噪聲放大器在通信射頻前端的位置、低噪聲放大器的主要特點,雙極、砷化鎵(GaAs)和CMOS射頻集成電路工藝,雙極型晶體管共射小信號等效電路以及場效應(yīng)管小信號模型。低噪聲放大器的主要性能指標(biāo),低噪聲放大器基本電路、低噪放設(shè)計的基本任務(wù)、直流偏置電路設(shè)計、阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計、常見的LNA電路配置,低噪聲放大器的設(shè)計步驟、低噪聲放大器的簡要設(shè)計過程及簡單實例。二、重點和難點分析1.
重點
低噪聲放大器的主要特點及性能指標(biāo),低噪聲放大器基本電路與基本任務(wù),直流偏置電路、阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計,低噪聲放大器的設(shè)計步驟。2.
難點
雙極型晶體管共射小信號等效電路以及場效應(yīng)管小信號模型,低噪聲放大器的簡要設(shè)計過程及簡單實例。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的10%。四、重要概念與公式1.
低噪聲放大器的主要特點和性能指標(biāo)(1)低噪聲放大器的主要特點①
LNA靠近接收機的最前端,要求它的噪聲系數(shù)越小越好。②
LNA所接受的信號是很微弱的,故它是一個信號線性放大器。③低噪聲放大器的輸入端必須與前接的天線濾波器或天線匹配。④低噪聲放大器應(yīng)具有一定的選頻能力,因此它一般是頻帶放大器。(2)低噪聲放大器的性能指標(biāo)①低功耗②工作頻率③噪聲系數(shù)④增益⑤自動增益控制⑥輸入輸出阻抗匹配⑦線性范圍⑧隔離度和穩(wěn)定性2.
低噪聲放大器設(shè)計(1)低噪聲放大器基本電路如上圖所示,放大器電路包括:①直流(電壓/電流)偏置電路②阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路③控制和保護電路(按需要)(2)低噪聲放大器設(shè)計的基本任務(wù)①確定直流工作點Q,設(shè)計直流偏置電路②確定Q點下有源器件特性(穩(wěn)定性、增益、噪聲系數(shù)、功率、效率、交調(diào)失真比等)③
設(shè)計阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路,實現(xiàn)要求的放大器性能④設(shè)計控制和保護電路(按需要)(3)低噪聲放大器各部分電路設(shè)計①直流(電壓/電流)偏置電路設(shè)計直流偏置電路有兩種類型,一種是無源偏置,另一種為有源偏置。無源偏置又有為固定基流偏置、基極分壓射極偏置和四分之一波長傳輸線偏置等形式。②阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計取決與放大器要求的增益、噪聲系數(shù)、功率、效率和調(diào)失真比等指標(biāo)。LNA阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計步驟a.
確定要求的最小噪聲源阻抗b.
將最小噪聲源阻抗匹配到輸入信號源阻抗(輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò))c.
確定放大器輸出阻抗d.
匹配放大器輸出阻抗到負(fù)載阻抗(輸出匹配網(wǎng)絡(luò))(4)低噪聲放大器的設(shè)計步驟①依據(jù)應(yīng)用要求(噪聲,頻率,帶寬,增益,功耗等)選擇合適的晶體管②確定LNA電路③確定放大器的直流工作點和設(shè)計偏置電路④確定最小噪聲輸入阻抗⑤將最小噪聲輸入阻抗匹配到信號源阻抗(輸入匹配網(wǎng)絡(luò))⑥確定放大器輸出阻抗⑦匹配放大器輸出阻抗到負(fù)載阻抗(輸出匹配網(wǎng)絡(luò))⑧仿真LNA性能和優(yōu)化⑨電路制作和性能調(diào)試⑩性能的測量和標(biāo)定第六章射頻功率放大器一、本章知識點功率放大器在射頻電路中的位置、高頻功率放大器與小信號放大器的區(qū)別、晶體管高頻大電流工作引入的問題及解決方法,射頻功率放大器的分類、各類功率放大器的基本概念及特點、不同類型功率放大器中晶體管極上的電壓和電流波形、功率放大器不同類型的效率與特性。功放的非線性特性及典型的線性化技術(shù)、功率放大器基本電路、功率放大器設(shè)計的基本任務(wù)、直流(電壓/電流)偏置電路設(shè)計、阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計、常見的PA電路配置、功率放大器設(shè)計的技術(shù)要求、功率放大器的設(shè)計步驟、功率放大器的簡要設(shè)計過程及簡單實例。二、重點和難點分析1.
重點
功率放大器的分類,功率放大器的基本電路及其設(shè)計的基本任務(wù),直流(電壓/電流)偏置電路、阻抗匹配/轉(zhuǎn)換電路設(shè)計,功率放大器設(shè)計的技術(shù)要求與基本設(shè)計步驟。2.
難點
功率放大器不同類型的效率與特性。功率放大器的簡要設(shè)計過程及簡單實例。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的10%。四、重要概念與公式1.
功率放大器的性能指標(biāo)與分類(1)功率放大器的性能指標(biāo)①輸出功率②效率③增益④雜散輸出與噪聲⑤線性度(2)功率放大器的分類功率放大器總體可分成A、B、C、D、E、F六類。而這六個小類又可以歸入不同的大類,這種大類的分類原則,大致有兩種:一種是按照晶體管的導(dǎo)通情況分,另一種按晶體管的等效電路分。按照信號一周期內(nèi)晶體管的導(dǎo)通情況,即按導(dǎo)通角大小,功率放大器可分A、B、C三類。在信號的一周期內(nèi)管子均導(dǎo)通,導(dǎo)通角(在信號周期一周內(nèi),導(dǎo)通角度的一半定義為導(dǎo)通角),稱為A類。一周期內(nèi)只有一半導(dǎo)通的成為B類,即。導(dǎo)通時間小于一半周期的稱為C類,此時。
如果按照晶體管的等效電路分,則A、B、C屬于一大類,它們的特點是:輸入均為正弦波,晶體管都等效為一個受控電流源。而D、E、F屬于另一類功放,它們的導(dǎo)通角都近似,均屬于高功率的非線性放大器。2.
功放的非線性特性與線性化技術(shù)(1)功放的非線性特性①幅度非線性②相位非線性(2)功放的非線性指標(biāo)①
1dB壓縮點和三階交調(diào)截點
1dB壓縮點和三階交調(diào)截點是描述功率放大器非線性的重要指標(biāo)。②三階交調(diào)系數(shù)三階交調(diào)分量是對功率放大器的線性影響最大的交調(diào)分量,通常用三階交調(diào)系數(shù)來衡量。單位③
臨近信道干擾率射頻信號非線性的程度由帶外輻射電平?jīng)Q定,各種協(xié)議都對頻譜再生做出了嚴(yán)格規(guī)定,通常用ACPR(AdjacentChannelPowerRatio)來表示。它的含義是:泄漏到相鄰信道的總功率與主信道的總功率的對數(shù)比值,它是衡量WCDMA放大器線性性能的一項重要指標(biāo),不同的通信標(biāo)準(zhǔn)對ACPR有具體的要求。(3)功放的典型線性化技術(shù)①反饋技術(shù)②前饋技術(shù)③預(yù)失真技術(shù)第七章混頻器一、本章知識點混頻器的功能及特征,混頻器在通信機中的重要地位,增益、噪聲系數(shù)、線性范圍、輸入阻抗、口間隔離等混頻器的典型性能指標(biāo),單邊噪聲和雙邊噪聲的原理,干擾哨聲、寄生通道干擾與互調(diào)干擾的產(chǎn)生機理。混頻器的基本工作原理,混頻的本質(zhì)、混頻器的結(jié)構(gòu),非線性器件、乘法器等混頻器的基本實現(xiàn)方法,單二極管混頻器、二極管雙平衡混頻器等無源混頻器的基本設(shè)計原理,有源混頻器的基本設(shè)計原理及其設(shè)計考慮。二、重點和難點分析1.
重點
混頻器的基本工作原理,混頻的本質(zhì)、混頻器的結(jié)構(gòu),非線性器件、乘法器等混頻器的基本實現(xiàn)方法。2.
難點
單二極管混頻器、二極管雙平衡混頻器等無源混頻器的基本設(shè)計原理,有源混頻器的基本設(shè)計原理及其設(shè)計考慮。三、占課程考核的權(quán)重本章內(nèi)容占課程考核的5%。四、重要概念與公式1.
混頻器的基本原理及性能指標(biāo)(1)混頻器的基本原理混頻器工作原理就是將射頻信號與本振信號相乘,然后再利用濾波器選出相應(yīng)頻率的信號。本振信號:射頻信號:相乘得:(2)混頻器的主要性能指標(biāo)。①增益混頻器增益定義為輸出中頻功率與輸入射頻功率之比,有源混頻器的增益大于1,而無源混頻器的增益小于1。②噪聲混頻器的噪聲主要來源與電路器件噪聲和中頻與射頻輸入信號噪聲。③失真非線性器件失真的平方項用于頻譜線性搬移(即混頻),而高次方項產(chǎn)生組合頻率,形成干擾失真。④線性動態(tài)范圍混頻器的線性動態(tài)范圍:與放大器的定義一樣,下限取基底噪聲,上限取變頻增益1dB壓縮點對應(yīng)的輸入射頻功率。⑤口間隔離混頻器的口間隔離度要求比較高,以減少不必要的干擾。⑥阻抗匹配為了實現(xiàn)最大功率傳輸,應(yīng)盡量使混頻器的各端口與外圍電路相匹配。(3)總結(jié)二極管雙平衡混頻器的特性。①通過四只工作在線性時變狀態(tài)的二極管完成了混頻功能。②三個端口的隔離特性,靠四只二極管的性能一致性及變壓器的對稱性保證。③無源混頻器——變頻損耗大于1。④線性動態(tài)范圍大。⑤由于其結(jié)構(gòu)具有對稱性,可以減小組合頻率分量,性能優(yōu)于單二極管混頻器,大門結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。(4)單
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