國脈信息學(xué)院射頻課程重點(diǎn)資料

1、 第一章1、 接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及類別接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：輸入回路、主頻放大器、本地振蕩器、混頻器、中頻放大器、檢波器、輸出變換器、天線、電源等。接收機(jī)的類別：零中頻接收機(jī)、低中頻接收機(jī)、超外差接收機(jī)、寬帶-雙中頻接收機(jī)、采樣接收機(jī)、數(shù)字接收機(jī)。2、 非線性的概念非線性是指輸出輸入不按比例，不成直線的關(guān)系。3、 線性電路與非線性電路的主要區(qū)別 P9線性電路與非線性電路在時(shí)域上不滿足疊加定理，頻域上輸出新的頻率分量。4、 藍(lán)牙系統(tǒng)提交抗干撓的方式 p5通過采用跳頻、短數(shù)據(jù)包和自適應(yīng)發(fā)射功率來進(jìn)行調(diào)節(jié)及提交抗干撓能力。 第二章1、 高頻功率放大器的種類及關(guān)注的兩個(gè)參數(shù)按工作頻帶的寬窄，可分為窄帶高頻功

2、率放大器和寬帶高頻放大器。參數(shù)：效率和輸出功率。2、 特征頻率GBW的概念增益為1dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率為特征頻率。即電流增益值降為1時(shí)晶體管的工作頻率。3、通角的計(jì)算（波形系數(shù)g()與通角的關(guān)系、輸出功率（效率）與通角的關(guān)系）波形系數(shù)g()= Icm / Ico集電極利用系數(shù)= Ucm / Ucc集電極效率c= 1/2* g()* 減小Ic*Uce反通角可減少Pc，通角越小，Ic越集中在Ucmin附近，集電極損耗也就越小。當(dāng)晶體管允許損耗功率PC一定時(shí)， C越高， 輸出功率Po越大。 4、輸入輸出的主要特性（解析法要會(huì)）輸入特性：Ib-Ube輸出特性：Ic-Uce轉(zhuǎn)移特性：Ic-Ube下圖為理想

3、化的轉(zhuǎn)移特性（a）和輸出特性（b）解析法如下：（晶體管特性放大區(qū)的表示式可寫為iC=gm(uBEUBE(on)， uBEUBE(on) 截止區(qū)的表示式可寫為iC=0, uBEUBE(on)在飽和區(qū)， 用這些特性曲線從放大區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)的臨界點(diǎn)相連起來的一條直線加以近似， 這條直線叫臨界線， 其斜率用Scr表示 iC=ScruCE）晶體管外部電壓為： uBE=UBB+Ubm cost,uCE=UCCUcm cost因此放大區(qū)晶體管集電極電流為 iC=gm(UBB+Ubm costUBE(on)） 當(dāng)t=時(shí)， iC=0， 則當(dāng)UBB=UBE(on)時(shí)，=90°；當(dāng)UBB<UBE(on

4、)時(shí)，</2； 當(dāng)UBB>UBE(on)時(shí)， >/2。 當(dāng)t=0時(shí)， 有iC=iCmax=gm(UBB+UbmUBE(on)=gm · Ubm(1cos)由此可得，集電極余弦脈沖電流的解析表示式為圖解法如下:已知放大區(qū)集電極電流表示式為 iC=gm(UBB+Ubm costUBE(on)）又根據(jù)uCE=UCCUcm cost寫出：這樣， 可得確定C點(diǎn)uBE=uBEmax=UBB+UbmuCE=uCEmin=UCCUcm再取t=/2,則確定B點(diǎn)uBE=UBBuCE=UCC確定D點(diǎn):連C、 B兩點(diǎn)， 與橫軸交于A點(diǎn)，CA直線即為放大區(qū)的動(dòng)態(tài)特性。截止區(qū)(iC=0)的動(dòng)態(tài)

5、特性是橫軸上的一段，其端點(diǎn)D可這樣確定： 取t=， 則uBE=UBBUbmuCE=UCC+Ucm=uCEmax其對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)即為D點(diǎn)。 折線CAD即為諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性曲線5、晶體管工作區(qū)間的判斷=180，g()<=1, max=50%,放大器工作在甲類=90，g()=/2, max=78.5%,放大器工作在乙類<90，g()隨減小而增大, max=100%,放大器工作在丙類工作狀態(tài)：欠壓狀態(tài)，臨界狀態(tài)，過壓狀態(tài)6、諧振功率放大器的工作狀態(tài)的判斷和影響 （1）諧振功率放大器有三個(gè)工作狀態(tài)：欠壓，過壓，臨界，其中，工作狀態(tài)是根據(jù)Ube=Ubemax、Uce=Ucemax時(shí)瞬時(shí)工

6、作點(diǎn)在靜特性曲線上所處的位置確定的。其中，放大區(qū)欠壓狀態(tài)，臨界區(qū)臨界狀態(tài)，飽和區(qū)過壓狀態(tài) （2）諧振功率放大器的工作狀態(tài)必須由Ucc ，Ubb ，Ubm ，Ucm這四個(gè)參量決定的，缺一不可。 C點(diǎn)工作于欠壓狀態(tài)，C 點(diǎn)工作于臨界狀態(tài)，C點(diǎn)工作于欠壓狀態(tài) Ucc ，Ubb ，Ubm不變時(shí)，Re改變，則Re從小到大變化時(shí)，工作狀態(tài)由欠壓臨界過壓變化，因?yàn)閁cm=Icm*Re，所以Re增大，Ucm增大，Uc的波形也增大。諧振功率放大器要得到大功率，高效率的輸出，應(yīng)工作在臨界或弱過壓狀態(tài)7、由P18頁的圖2.2.3可知，從上面動(dòng)態(tài)特性曲線隨Re變化的分析可以看出，Re由小變大， Ucm增大， uCEm

7、in減小， C點(diǎn)沿uBEmax的輸出特性左移。 若放大器仍處于欠壓狀態(tài)， 則集電極電流波形不變。 Re繼續(xù)增大， 當(dāng)C點(diǎn)正好移在特性的臨界點(diǎn)C時(shí)， 放大器處于臨界狀態(tài)， 工作狀態(tài)由欠壓變到臨界再進(jìn)入過壓，相應(yīng)的集電極電流由余弦脈沖編程凹陷脈沖，如圖2.2.48、Ucc ，Ubb ，Ubm 對(duì)諧振功率放大器性能的影響 （1）集電極調(diào)制特性當(dāng)保持Ubb ，Ubm ，Re不變而改變Ucc時(shí)，功率放大器電流Ico和Ic1m，電壓Ucm，功率，效率隨之變化的曲線。如圖2.25所示（2） 基極調(diào)制特性當(dāng)Ucc ，Ubm ，Re不變而改變Ubb時(shí)，功率放大器電流Ico和Ic1m，電壓Ucm，功率，效率隨之變

8、化的曲線。Ubb增大，Icmax也增大，Ico，Ic1m增大，導(dǎo)致Ucm也增大9.集中參數(shù)，分布參數(shù)的概念答：集中參數(shù)：有關(guān)電磁場(chǎng)物理現(xiàn)象都由元素“集中”表征。分布參數(shù)：電路中同一瞬間相鄰兩點(diǎn)的電位和電流都不同。采用傳輸線理論。10.諧振功率放大器電路包括：直流饋電和匹配網(wǎng)絡(luò)。11.饋包原則：p23 圖2.4.1 2.4.2對(duì)于集電極饋電線路：1)對(duì)于直流而言，Ucc應(yīng)直接加至晶體管c e兩端2）對(duì)基波而言，回路應(yīng)直接接到晶體管的c e兩端。對(duì)于基板饋電線路：1）Ubb直接接到晶體管b e兩端2）基極電流中的基波分量ib1只流過輸入端的激勵(lì)信號(hào)源。12.集電極饋電線路形勢(shì)：串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電兩

9、者的優(yōu)缺點(diǎn) p24答：并饋的優(yōu)點(diǎn)：其諧振回路兩端均處于直流地電位。缺點(diǎn)：饋電路元件Lc，Cc1處于高頻高電位，因而分布電容直接影響諧振回電路的諧振頻率。串饋的優(yōu)點(diǎn)：線路簡(jiǎn)單，饋電元件處于高頻低電位，分布電容不影響回路的諧振頻率。缺點(diǎn)：諧振回路處于直流高電位，回路調(diào)整不方便，維護(hù)和使用不安全。13、下圖是晶體管諧振功率放大器的原理電路和丙類工作情況的輸入電壓、 集電極電流波形第三章1.振蕩器的分類p40答：按所產(chǎn)生的波形：正玄波振蕩器，非正弦波振蕩器按所產(chǎn)生振蕩的工作原理：反饋式振蕩器、負(fù)阻式振蕩器2.振幅、相位平衡的條件振蕩條件是 =1， 這是振蕩的必要條件。 答：振幅平衡條件：反饋電壓的幅值

10、等于放大器的輸入電壓的幅值、A · F=1（Uf=Ui）相位平衡條件：反饋電壓vf與輸入電壓vi同相，即正反饋A+F=2n (n=0, 1, 2， )放大特性曲線 Uo與Uf的關(guān)系曲線3.穩(wěn)定條件1)振幅穩(wěn)定的條件在振幅穩(wěn)定條件的平衡點(diǎn)p上，都具有放大特性斜率小魚反饋特性斜率的特點(diǎn)。當(dāng)F=常數(shù)時(shí)， 振幅穩(wěn)定條件為<90屬于硬激勵(lì)方式；>90 屬于軟激勵(lì)方式，能自激起振。對(duì)于曲線（0A）采用軟激勵(lì)方式對(duì)于曲線（0A）采用硬激勵(lì)方式內(nèi)穩(wěn)幅方式：放大器增益A隨Ui變化。外穩(wěn)幅方式：反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)F隨電壓Vi變化2）相位穩(wěn)定條件要保證相位的穩(wěn)定，必須有一個(gè)相頻特性斜率為負(fù)的網(wǎng)

11、絡(luò)則相位穩(wěn)定條件為4、三端式的判斷（是否起震，類型）1) 起震條件：1.A·F>1（Uf>Ui） 2. =2n2）“射同基反”原則 P46（“源同柵反”）答：即晶體管三端式振蕩器電路中射極分別接到基極和集電板的電抗原件的性質(zhì)相同，而基極分別接到射極和集電極板的電抗原件的性質(zhì)相反。5.電容三端式與電感三端式的優(yōu)缺點(diǎn)。答：電容式：波形質(zhì)量好，頻率穩(wěn)定度高，適于交頻工作。 電感式：波形失真大，不適用交頻工作。 第四章1. RC振蕩器的分類：RC移相振蕩器和RC選頻振蕩器2. 噪聲特性：頻譜、功率譜密度、等效噪聲帶寬。3.功率信噪比與噪聲系數(shù)的概念答：功率信噪比：信號(hào)功率與噪聲功

12、率之比記為E/N.用分貝表示記為10lg（Ps/Pn）噪聲系數(shù)Nf的定義：在便準(zhǔn)信號(hào)源激勵(lì)下輸入端的功率信噪比Psi/Pni與輸出端的功率信噪比Pso/Pno的比值。即Nf=（Psi/Pni）/（Pso/Pno）。用分貝表示是：Nf（dB）=10lg（Nf）對(duì)于無噪聲理想的電路，Nf=0dB，對(duì)于有噪聲的電路，其dB值為正數(shù) 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)Nf受第一級(jí)影響最大。4. 噪聲：有用信號(hào)以為的其他一切無用信號(hào)。（系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的無規(guī)則的欺負(fù)擾動(dòng)） 噪聲的種類：電阻熱噪聲功率譜為4kTR。晶體管噪聲包括：電阻熱噪聲、散粒噪聲（白噪聲）、分配噪聲（頻率越高，分配噪聲越大）、1/f噪聲又稱閃爍噪聲或低頻噪聲（消除

13、1/f噪聲的技術(shù)：斬波技術(shù)）5、 射頻小信號(hào)放大的主要技術(shù)指標(biāo)增益：表示放大器對(duì)輸入有用信號(hào)的放大能力Au=Uo/Ui 通頻帶：放大器在中心頻率的增益下降到3dB時(shí)的上限截止頻率與下限截止頻率之差。 選擇性：放大器對(duì)同頻帶以為的干擾信號(hào)的濾除能力或衰減抑制能力。線性范圍：a。1dB壓縮點(diǎn)：對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)幅值Uim，增益比線性放大增益下降1dB的那點(diǎn) b。三階互調(diào)截止IP3：通常用三階互調(diào)截點(diǎn)IP3來衡量三階互調(diào)失真的程度。定義為三階互調(diào)功率達(dá)到和基波功率相等的點(diǎn)。6、S參數(shù)的相關(guān)概念（反射，增益，匹配）一組S有四個(gè)單元，分別為S21，S12，S11，S22。其中，下標(biāo)1代表輸入端口，下表2代表

14、輸出端口。S21稱為順向傳輸系數(shù)，代表輸出隊(duì)輸入的增益；S12稱為逆向傳輸系數(shù)，代表輸出端到輸入端的逆向增益；S11和S22分別稱為輸入反射系和輸出反射系數(shù)，體現(xiàn)輸入端和輸出端的反饋損耗。反射系數(shù)越小越匹配。7、寬頻帶放大器（GBW，帶寬拓展技術(shù)）P107GBW（1）寬頻帶放大器的設(shè)計(jì)目標(biāo)為工作頻帶內(nèi)獲得相對(duì)較平坦的功率增益，而不再是獲得最大功率增益。在寬頻帶放大器設(shè)計(jì)中，往往要以犧牲功率增益來換取寬頻帶的功率增益的平坦特性。（2）增益帶寬積：G*BW或Au*Fh 增益帶寬積越大，放大器性能越好。 帶寬拓展技術(shù)（1）組合電路技術(shù)寬頻帶放大器設(shè)計(jì)要點(diǎn)：要求提高上限截止頻率，展寬通頻帶，一般在集成

15、的快頻帶放大器內(nèi)部廣泛采用共射共基組合電路。（2）補(bǔ)償性匹配電路技術(shù) 其中，（2）（3）為常用的設(shè)計(jì)（3）負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（4）平衡放大技術(shù)8、低噪聲放大器（LNA）的四個(gè)特點(diǎn)P111（簡(jiǎn)略概括）（1）LNA位于接收機(jī)的前端，要求其噪聲越小越好，還要有一定的增益大不宜過大。（2）LNA必定是一個(gè)小信號(hào)線性放大器，要求有足夠大的線性范圍，且增益最好是可調(diào)節(jié)的。（3）LNA一般通過傳輸線直接和天線相連，放大器的輸入端必須和它們很好的匹配，已達(dá)到功率最大傳輸或噪聲系數(shù)最小的目的，并保證濾波器的性能。（4）應(yīng)具有一定的選頻功能，抑制帶外和鏡像頻率干擾，因此LNA一般是頻帶放大器。 就LNA設(shè)計(jì)而言，在射

16、頻段有源器件最適合的參數(shù)就是S參數(shù)了。第五章1.調(diào)制的概念：把語音，圖像或數(shù)據(jù)生成的基帶信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，另外產(chǎn)生載波，用調(diào)制信號(hào)改變載波的主要參數(shù)，使之按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化，生成已調(diào)波，這一過程稱為調(diào)制。調(diào)幅的概念：用U（調(diào)制信號(hào)）改變 Ucm（載波幅度），生成振幅隨U線性變化的已調(diào)波，這種調(diào)制稱為振幅調(diào)制，簡(jiǎn)稱調(diào)幅。角度調(diào)制的概念：利用調(diào)制信號(hào)改變載波總相角的過程成為角度調(diào)制。2、調(diào)制的分類：振幅調(diào)制（AM），頻率調(diào)制（FM），相位調(diào)制（PM）調(diào)幅信號(hào)的分類：普通的調(diào)幅信號(hào)，雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，單邊帶調(diào)幅信號(hào)（1）普通的調(diào)幅信號(hào)A時(shí)域表達(dá)式：（2）雙邊帶調(diào)幅信號(hào)DSB（目的：為了減小載波功率，提

17、高功率利用率）時(shí)域表達(dá)式：帶寬：BWdbs =2 Pdsb=Psb=1/4 Usm2 / Rl（3）單邊帶調(diào)幅信號(hào)SSB（目的：進(jìn)一步減小功率，提高頻帶利用率）時(shí)域表達(dá)式：取上邊帶時(shí)：取下邊帶時(shí)：帶寬：BWdbs =1總平均功率：SSB實(shí)現(xiàn)方式：（A）相移法：對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)要求高 （B）濾波法：對(duì)濾波器要求高2.振幅調(diào)制原理:基于乘法器的非線性器件調(diào)幅和線性時(shí)變電路調(diào)幅（Ic的非線性泰勒展開）1)線性時(shí)變電路調(diào)幅的概念：采用調(diào)制信號(hào)和載波疊加成為交流輸錄電壓，共用產(chǎn)生輸出電流，但要求調(diào)制信號(hào)為小信號(hào)，載波為大信號(hào)2）那些器件不用來實(shí)現(xiàn)線性時(shí)變電路調(diào)幅？答：晶體管放大器，場(chǎng)效應(yīng)管放大器，差分對(duì)放大器

18、，雙差分對(duì)放大器，二極管電路都不用來實(shí)現(xiàn)線性時(shí)變電路調(diào)幅。3）單向開關(guān)函數(shù)和雙向開關(guān)函數(shù)單向開關(guān)函數(shù) 雙向開關(guān)函數(shù) 4）晶體管放大器調(diào)幅3、包絡(luò)檢波的種類：二極管峰值檢波，并聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波，晶體管峰值包絡(luò)檢波。1)二極管峰值檢波放電時(shí)，時(shí)間常數(shù)：=RC，則要求Wc <=RC<=2）檢波失真：惰性失真、負(fù)峰切割失真3）同步檢波：乘積型同步檢波和疊加型同步檢波4)普通調(diào)幅信號(hào)不用包絡(luò)檢波方式解調(diào)。而雙邊帶調(diào)幅信號(hào)和單邊帶調(diào)幅信號(hào)不可用包絡(luò)檢波方式。只能用同步檢波方式解調(diào)。4、失真的概念（包絡(luò)失真，非線性失真在）減小的方法。包絡(luò)失真：輸出電壓的包絡(luò)線不完全按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化。因?yàn)闆]有

19、出現(xiàn)新的頻率分量所以為線性失真。非線性失真：輸出電壓中出現(xiàn)新的頻率力量。減小或消除包絡(luò)失真和非線性失真的方法：采用平方率器件，改變交流輸入電壓和采用平衡對(duì)消技術(shù)。6、線性時(shí)變電路調(diào)幅原理（載波是大信號(hào)，改變工作點(diǎn)，調(diào)制信號(hào)是小信號(hào)，線性工作，載波改變工作點(diǎn)進(jìn)而改變參數(shù)）7、晶體管放大 Ic=Gm（Uc+Um）8、本振信號(hào)的產(chǎn)生 P162雙邊帶調(diào)幅信號(hào)Udsb同步檢波時(shí)，可以直接從Udsb提取本振信號(hào)，電路框圖如下 Uol Uo2Udsb 平方器 帶通濾波器 二分頻器 U1經(jīng)過中心頻率為2Wc，帶寬小于4帶通濾波器，取出頻率為2Wc的電壓Uo2 ，再對(duì)其二分頻，就得到了與載波同步的本振信號(hào)U1。第六章1、混頻器的原理（線性時(shí)變電路）混頻：在不改變調(diào)制信息的前提下，改變已調(diào)波的載波頻率的過程混頻的實(shí)質(zhì)：實(shí)現(xiàn)頻譜的線性轉(zhuǎn)移注意符號(hào)：混頻前的已調(diào)波：