電子線路PPT精品課件

1、電子線路PPT第1頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四1.1微波電子線路的特點(diǎn)微波電子線路是微波無源元件和微波有源器件的有機(jī)結(jié)合。微波無源元件包括阻抗變換器、濾波器、隔離器、定向耦合器、環(huán)行橋、功率分配器、衰減器、移相器、諧振腔和負(fù)載等，在前修課程內(nèi)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了這些元件的原理和設(shè)計(jì)。微波有源器件主要包括各類微波半導(dǎo)體器件和微波電真空器件，這些器件往往需要直流偏置。 本課程的主要目標(biāo)就是掌握有源器件的外特性及其功能，合理設(shè)計(jì)微波無源元件，從而充分發(fā)揮有源器件的電氣功能。 第2頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四微波技術(shù)的核心任務(wù)是構(gòu)成發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，

2、實(shí)現(xiàn)功率的傳輸或信息的交換。電磁場理論是微波技術(shù)的基礎(chǔ)和解決問題的基本方法之一，但這并不是說所有的微波問題都要建立嚴(yán)格的電磁場方程。事實(shí)上，工程中能夠精確求解或能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的問題是極為有限的。在微波網(wǎng)絡(luò)中，我們已經(jīng)學(xué)到利用網(wǎng)絡(luò)思想解決無源元件問題。對(duì)于有源電路，微波網(wǎng)絡(luò)概念依然是行之有效的方法。此外，還要用到半導(dǎo)體知識(shí)、信號(hào)分析，這些都是模擬電路或高頻電路的知識(shí)向微波領(lǐng)域的擴(kuò)展，只是由于頻率的提高，相應(yīng)的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和原理有很大不同而已。清楚了這些，微波電子線路的學(xué)習(xí)就比較容易了。第3頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四微波電子線路涉及到的半導(dǎo)體器件有二極管(包括肖

3、特基勢壘二極管、變?nèi)荻O管、階躍恢復(fù)二極管(SRD)、雪崩渡越時(shí)間二極管(IMPATT)、體效應(yīng)二極管(TED)、PIN二極管等)、三極管(包括雙極結(jié)管(BJT)、場效應(yīng)管(FET)、異質(zhì)結(jié)管(HBT)、 高電子遷移率器件(HEMT)等)、多功能器件(包括單片微波集成電路(MMIC)、 數(shù)字射頻器件(RFCMOS)等)。各類器件都是當(dāng)今先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)展的集中表現(xiàn)。材料科學(xué)和工藝科學(xué)、微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得微波半導(dǎo)體器件的集成化程度越來越高。第4頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四在射頻與微波頻段，熱門的器件有三種：雙極結(jié)(Si或SiGe)、場效應(yīng)(GaAs

4、)和CMOS器件，就成本、性能、功率等方面考慮，各有特長，它們共同構(gòu)成了千變?nèi)f化的微波電子系統(tǒng)。其中讓人們感受最深的是手機(jī)的外型輕巧和功能強(qiáng)大，RFCMOS技術(shù)使得射頻T/R電路和信號(hào)處理電路合為一體，無論是可靠性還是節(jié)電效果都大為改觀; 而基站的功放要用GaAsFET或LDMOS 器件?？梢韵胂螅⒉ò雽?dǎo)體還將繼續(xù)不斷進(jìn)步，而不會(huì)停滯在一個(gè)水平上，這必將是微波技術(shù)工作者和微電子工作者共同努力的發(fā)展過程。第5頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四微波電子線路的基本功能模塊包括微波振蕩器(包括點(diǎn)頻振蕩器、頻率合成器等)、微波放大器(包括用于接收機(jī)高放的低噪聲放大器，用于發(fā)射機(jī)

5、的功率放大器，用于對(duì)抗的寬頻帶放大器等)、微波頻率變換電路(包括用于接收機(jī)的混頻器、檢波器，用于發(fā)射機(jī)的上變頻器、倍頻器)、微波信號(hào)控制電路(包括微波開關(guān)、電調(diào)衰減器、微波限幅器、微波移相器)等。這些電路模塊可以單獨(dú)使用，也可以集成為專門用途的微波組件。有了這些電路模塊，就可以構(gòu)成各類微波電子系統(tǒng)。 第6頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四現(xiàn)已有許多商業(yè)軟件應(yīng)用于微波電子線路設(shè)計(jì)。成熟的計(jì)算公式、世界著名公司器件的參數(shù)模型、世界著名品牌的微帶介質(zhì)基板參數(shù)都作為軟件的組成部分，方便實(shí)用，效率高。ANSOFT公司的DESIGNER和SERENADE、Agilent公司的ADS

6、、AWR公司的MICROWAVE OFFICE、AGLEWARE公司的GENESYS等軟件是世界公認(rèn)的優(yōu)秀微波電路設(shè)計(jì)軟件。MATLAB和MATHCAD等數(shù)學(xué)計(jì)算工具也可用作微波電子線路的設(shè)計(jì)工具，并有相關(guān)配套軟件包供選購使用。 第7頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四可以看出，微波電子線路就是接收機(jī)和發(fā)射機(jī)組成部件，是決定各類無線電系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。軟件更新和器件換代要求我們必須不斷學(xué)習(xí)，才能跟隨時(shí)代的腳步。建議大家經(jīng)常閱讀以下英文雜志，了解微波電路的最新動(dòng)向：Microwave Journal、Microwave & RF、Microwave Product Diges

7、t(MPD)、Applied Microwave & Wireless。 這些雜志都可以在網(wǎng)上免費(fèi)訂閱電子版，十分方便。 第8頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四下面給出常見的微波系統(tǒng)：(1) 無線通信系統(tǒng)：空間通信，遠(yuǎn)距離通信，無線對(duì)講，蜂窩移動(dòng)，個(gè)人通信系統(tǒng)，無線局域網(wǎng)，衛(wèi)星通信，航空通信，航海通信，機(jī)車通信，業(yè)余無線電等。(2) 雷達(dá)系統(tǒng)：航空雷達(dá)，航海雷達(dá)，飛行器雷達(dá)，防撞雷達(dá)，氣象雷達(dá)，成像雷達(dá)，警戒雷達(dá)，武器制導(dǎo)雷達(dá)，防盜雷達(dá)，警用雷達(dá)，高度表，距離表等。(3) 導(dǎo)航系統(tǒng)：微波著陸系統(tǒng)(MLS)，GPS，無線信標(biāo)，防撞系統(tǒng)，航空、航海自動(dòng)駕駛等。 第9頁，共4

8、4頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四(4) 遙感：地球監(jiān)測，污染監(jiān)測，森林、農(nóng)田、魚汛監(jiān)測，礦藏、沙漠、海洋、水資源監(jiān)測，風(fēng)、雪、冰監(jiān)測，城市發(fā)展和規(guī)劃等。(5) 射頻識(shí)別：保安，防盜，入口控制，產(chǎn)品檢查，身份識(shí)別，自動(dòng)驗(yàn)票等。(6) 廣電系統(tǒng)：調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)廣播，電視(TV)等。(7) 汽車和高速公路：自動(dòng)避讓，路面告警，障礙監(jiān)測，路車通信，交通管理，速度測量，智能高速路等。(8) 傳感器：潮濕度傳感器，溫度傳感器，長度傳感器，探地傳感器，機(jī)器人傳感器等。 第10頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四(9) 電子戰(zhàn)系統(tǒng)：間諜衛(wèi)星，輻射信號(hào)監(jiān)測，行

9、軍與狙擊等。(10) 醫(yī)學(xué)應(yīng)用：磁共振成像，微波成像，微波理療，加熱催化，病房監(jiān)管等。(11) 空間研究：射電望遠(yuǎn)鏡，外層空間探測等。(12) 無線輸電：空對(duì)空、地對(duì)空、空對(duì)地、地對(duì)地輸送電能等。微波電子線路的這些應(yīng)用各有側(cè)重，又有共性。下面以移動(dòng)通信和多普勒測速雷達(dá)為例介紹其工作體制。 第11頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信體制國際相關(guān)組織對(duì)移動(dòng)通信體制有明確的規(guī)定，見表1-1。各國根據(jù)自己的實(shí)際情況可選擇恰當(dāng)?shù)囊苿?dòng)通信體制。我國兩大運(yùn)營商中國移動(dòng)和中國聯(lián)通使用的系統(tǒng)為GSM和CDMA。第三代移動(dòng)通信(3G)采用改進(jìn)后的CDMA。我國各大城

10、市流行的小靈通是PHS體制，而大靈通是CDMA體制。3G牌照的呼之欲出將帶動(dòng)一場產(chǎn)業(yè)熱潮。 第12頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四表1-1移動(dòng)通信體制 第13頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四移動(dòng)通信技術(shù)從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有100多年的歷史了。1897年，馬可尼在赫茲試驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成了一個(gè)固定站與一艘拖船之間的無線通信試驗(yàn)，證明了在移動(dòng)體之間以無線方式進(jìn)行通信的可行性。此后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，只在短波的幾個(gè)頻段上開發(fā)出了專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，并且通常只用于軍隊(duì)和政府部門。第二次世界大戰(zhàn)期間，軍事上的需求促進(jìn)了無線電通信技術(shù)及其制造業(yè)的長足發(fā)展，同時(shí)也

11、出現(xiàn)了許多新的理論和技術(shù)。二戰(zhàn)結(jié)束后，移動(dòng)通信技術(shù)從軍用轉(zhuǎn)向民用，移動(dòng)通信網(wǎng)從專用網(wǎng)向公用網(wǎng)過渡。 20世紀(jì)60年代中期，美國和德國推出了采用大區(qū)制的移動(dòng)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了無線頻道的自動(dòng)選擇并能夠自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)。第14頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四大區(qū)制系統(tǒng)由于頻率資源的原因，容量非常有限。為此，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室及其他一些公司提出了蜂窩系統(tǒng)的概念和理論，蜂窩網(wǎng)(即所謂的小區(qū)制)，由于實(shí)現(xiàn)了頻率資源的復(fù)用，因此可以大大提高系統(tǒng)的容量。直到20世紀(jì)70年代中期，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的成熟、大規(guī)模集成電路器件和微電子技術(shù)的發(fā)展以及表面貼裝工藝的廣泛應(yīng)用，移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)備小型化

12、問題逐步得以解決，這為蜂窩移動(dòng)通信的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。貝爾實(shí)驗(yàn)室于1978年底推出AMPS(先進(jìn)移動(dòng)電話業(yè)務(wù))，這是第一個(gè)真正意義上的具有隨時(shí)隨地通信功能的大容量蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)通信技術(shù)由此進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時(shí)期。第15頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四1983年，AMPS系統(tǒng)首次在芝加哥投入商用。英國于1985年開發(fā)出TACS(全地址通信系統(tǒng))，并首先在倫敦投入使用。我國采用TACS標(biāo)準(zhǔn)的公用移動(dòng)通信網(wǎng)于1987年建成并開通。AMPS和TACS等蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)通過頻率復(fù)用顯著增大了系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡(luò)的智能化實(shí)現(xiàn)了越區(qū)切換和漫游功能，擴(kuò)大了用戶的服務(wù)范圍。由于采用的是

13、模擬調(diào)制技術(shù)，這類蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：各系統(tǒng)間沒有公共接口，手機(jī)不可能在國外使用; 難以開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù); 安全保密性差，易被竊聽和做“假機(jī)”; 頻譜利用率低，無法適應(yīng)大容量的需求。第16頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四隨著超大規(guī)模集成電路和低速語音編碼技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字通信技術(shù)表現(xiàn)出比模擬技術(shù)更突出的優(yōu)越性，在移動(dòng)通信領(lǐng)域出現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)的趨勢。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了兩種重要的數(shù)字移動(dòng)通信體制：一種是以歐洲的GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))為代表的TDMA(時(shí)分多址)體制，另一種是以美國的IS-95系統(tǒng)為代表的CDMA(碼分多址)體制。1991年，歐洲第

14、一個(gè)GSM系統(tǒng)開通，1993年，我國第一個(gè)GSM系統(tǒng)開通。1995年，中國香港和美國的CDMA公用網(wǎng)開始投入商用，1998年，我國CDMA實(shí)驗(yàn)網(wǎng)開通。第17頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四以GSM系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)為代表的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)經(jīng)過10年多的發(fā)展，呈現(xiàn)出用戶數(shù)量急劇增加的局面。與此同時(shí)，信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)移動(dòng)通信提出了更多的新業(yè)務(wù)需求，如圖像、語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相結(jié)合的多媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，而第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)因只能提供語音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究和發(fā)展就成為移動(dòng)通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)。第18頁，共44頁，2022年，5月20日，20

15、點(diǎn)21分，星期四3G(第三代移動(dòng)通信系統(tǒng))最初的研究工作始于1985年，當(dāng)時(shí)ITU-R成立臨時(shí)工作組，提出了未來公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)(FPLMTS)，實(shí)現(xiàn)了全球無縫漫游，并提供了多種業(yè)務(wù)。1996年，F(xiàn)PLMTS正式更名為IMT-2000。IMT-2000支持的網(wǎng)絡(luò)稱為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，它可以支持高達(dá)2 Mb/s的傳輸速率，并可提供多媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)基本完成，形成了WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流標(biāo)準(zhǔn)。其中歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000分別是在GSM和IS-95CDMA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，采用的是FDD(頻分雙工)模式

16、，TD-SCDMA是由大唐電信代表中國提出的，采用了TDD(時(shí)分雙工)模式。 第19頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四3G發(fā)展至今經(jīng)歷了較快的演變過程。以 WCDMA為例，已經(jīng)有R99、R4和R5等幾個(gè)主要版本。其中，R99版本的無線接入部分采用CDMA技術(shù)，核心網(wǎng)在GSM電路域的基礎(chǔ)上增加了分組域。從R99演進(jìn)到R4版本的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，3G無線網(wǎng)絡(luò)變化不大，主要是核心網(wǎng)發(fā)生了實(shí)體的改變，主要體現(xiàn)是引入了軟交換的結(jié)構(gòu)，即將原R99核心網(wǎng)絡(luò)中MSC的功能分為兩個(gè)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)：MSC Server(主要包括MSC的呼叫控制和移動(dòng)控制部分，負(fù)責(zé)處理信令)和MGW(媒體網(wǎng)關(guān))，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)

17、控制與承載的分離。在R5版本的網(wǎng)絡(luò)中，無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)引入了高速下行分組接入HSDPA技術(shù)，核心網(wǎng)絡(luò)在電路域和分組域的基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)。 第20頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四3G網(wǎng)絡(luò)采用了碼分多址技術(shù)，具有頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)和保密性好的特點(diǎn)。與GSM網(wǎng)絡(luò)相比，兩者有以下主要不同之處：(1) 影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋的因素不同。GSM網(wǎng)絡(luò)中能夠建立和保持呼叫的用戶數(shù)取決于是否有空閑的時(shí)隙，網(wǎng)絡(luò)覆蓋則取決于基站的高度和發(fā)射功率等因素，容量和覆蓋之間沒有必然的關(guān)系。而3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量之間的關(guān)系是相互均衡的，3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與干擾程度、系統(tǒng)負(fù)荷、應(yīng)用業(yè)務(wù)密切相關(guān)。

18、 第21頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四(2) 網(wǎng)絡(luò)中存在的無線干擾不同。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，需要考慮的是同頻和鄰頻干擾。因此，頻率規(guī)劃是影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要因素。在3G網(wǎng)絡(luò)中，采用碼分多址，每個(gè)小區(qū)占用分配的整個(gè)頻段，主要干擾是由相鄰小區(qū)造成的，減少干擾就等于增加了容量和覆蓋。因此，在3G網(wǎng)絡(luò)中，需要通過高頻次的功率控制來減少基站和終端不必要的功率發(fā)射來減少干擾。 第22頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四(3) 提供的服務(wù)不同。3G網(wǎng)絡(luò)采用了可變語音編碼速率和軟切換等技術(shù)，可以提供比GSM網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)質(zhì)的語音服務(wù)。GSM網(wǎng)絡(luò)只能提供低速率的數(shù)據(jù)應(yīng)用，3

19、G網(wǎng)絡(luò)可提供高達(dá)384 kb/s的數(shù)據(jù)速率。帶寬的增加不僅對(duì)第二代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)原有的業(yè)務(wù)有促進(jìn)作用，而且產(chǎn)生了豐富多彩的新業(yè)務(wù)。流媒體業(yè)務(wù)和視頻電話業(yè)務(wù)是3G網(wǎng)絡(luò)除語音業(yè)務(wù)外最重要的基本業(yè)務(wù)，根據(jù)市場需要還可以推出位置業(yè)務(wù)等多種增值業(yè)務(wù)。 目前，我國各大電信運(yùn)營商和設(shè)備制造商都在密切關(guān)注3G技術(shù)的發(fā)展，相信在不久的將來，3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一定會(huì)給我們帶來更加豐富多彩的信息服務(wù)。 第23頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四分址方式1. 頻分多址頻分多址(FDMA)是指在模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)中，把系統(tǒng)頻帶分成很多頻率信道，使得不同的用戶同時(shí)進(jìn)入一組不同的頻率。一般地，兩個(gè)相鄰信道中心頻率間

20、隔為25 kHz，如圖1-1所示。要提高通話容量，就要減小信道間隔或增加整機(jī)帶寬。FDMA的優(yōu)點(diǎn)：多用戶同時(shí)進(jìn)入給定頻帶; 通過減小信道間隔可以提高通話容量。FDMA的缺點(diǎn)：信道間隔的減小導(dǎo)致通話質(zhì)量的下降；要求每個(gè)信道頻率準(zhǔn)確度高；要求信道濾波器阻帶特性好; 每個(gè)信道有一套發(fā)射機(jī)/接收機(jī)。 第24頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-1FDMA 示意圖(a) 信道間隔；(b) 時(shí)頻關(guān)系 第25頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四2. 時(shí)分多址在時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)中，所有用戶使用同一個(gè)信道，這個(gè)信道足夠?qū)挘總€(gè)用戶可以在非常短的時(shí)間間隙內(nèi)

21、使用整個(gè)信道，就通話速度而言，所有用戶幾乎是同時(shí)工作的，如圖1-2所示。 TDMA的優(yōu)點(diǎn)：大量用戶同時(shí)使用一個(gè)特定頻帶；依據(jù)時(shí)間間隙的數(shù)量，一套發(fā)射機(jī)/接收機(jī)同時(shí)為多用戶服務(wù)；發(fā)射機(jī)/接收機(jī)間歇工作節(jié)省電能；減小對(duì)濾波器的要求。TDMA的缺點(diǎn)：要求各用戶的時(shí)間同步；要求處理器的能力強(qiáng)；要求采用寬帶調(diào)制。 第26頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-2TDMA 示意圖 第27頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四3. 碼分多址在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，所有用戶都可以在任何時(shí)候使用整個(gè)頻帶，依靠每個(gè)用戶的特定編碼來區(qū)分用戶，如圖1-3所示。 CD

22、MA的優(yōu)點(diǎn)：大量用戶同時(shí)使用一個(gè)特定的信道；一個(gè)接收機(jī)能同時(shí)接收多個(gè)信號(hào)； 對(duì)濾波器的要求不高； 減少了系統(tǒng)的成本；可以為更多的用戶提供服務(wù)。CDMA的缺點(diǎn)：要求各用戶的時(shí)間同步； 須在寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)快速控制發(fā)射機(jī)功率。 第28頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-3CDMA 示意圖 第29頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四蜂窩通信 如圖1-4所示，GSM地面基站的設(shè)置就像蜂窩一樣，每個(gè)蜂窩內(nèi)設(shè)置一個(gè)基站。由于基站設(shè)置布滿整個(gè)區(qū)域，因此不需要太大的功率就能覆蓋系統(tǒng)范圍，開闊區(qū)域每個(gè)基站的傳輸距離為35 km。實(shí)際中每個(gè)基站的覆蓋范圍不一定是正六

23、邊形，圖1-4中字母相同的基站工作頻率也相同。 第30頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-4蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(a) 蜂窩示意；(b) 系統(tǒng)構(gòu)成 第31頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四WCDMA射頻前端CDMA體制是移動(dòng)通信的發(fā)展方向。圖1-5給出某款WCDMA手機(jī)射頻電路的結(jié)構(gòu)框圖和可選用的微波電子器件。由圖可以看出：整機(jī)的振蕩信號(hào)由頻率合成器產(chǎn)生，包括發(fā)射機(jī)/接收機(jī)本振和調(diào)制/解調(diào)本振；發(fā)射上變頻和接收下變頻；發(fā)射功率放大器用MMIC作驅(qū)動(dòng)放大，用多芯片模塊(MCM)作輸出功放；接收機(jī)低噪聲放大器和接收混頻器都是MMIC；收發(fā)開關(guān)是MM

24、IC 單刀雙擲開關(guān)；發(fā)射調(diào)制器和接收解調(diào)器均采用硅集成專用芯片。 第32頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-5WCDMA手機(jī)的射頻電路第33頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四1.3多普勒測速雷達(dá)多普勒效應(yīng)是指當(dāng)發(fā)射源和接收者之間有相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的信號(hào)頻率將發(fā)生變化。這一物理現(xiàn)象首先在聲學(xué)上由物理學(xué)家克里斯頓多普勒于1842年發(fā)現(xiàn)。1930年左右開始將這一規(guī)律運(yùn)用到電磁波領(lǐng)域。在多普勒測速雷達(dá)中，如果目標(biāo)向著雷達(dá)運(yùn)動(dòng)，反射波的頻率會(huì)增加；如果目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)運(yùn)動(dòng)，反射波的頻率會(huì)降低。反射波頻率的變化就是多普勒頻率，這個(gè)頻率含有目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的信息，如圖1-6所示。 第34頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四圖 1-6多普勒測速示意圖第35頁，共44頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)21分，星期四多普勒頻率為 式中：v為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度；c為光速；f0為發(fā)射波頻率。因此，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度為(