微波有源器件實(shí)驗(yàn)報(bào)告

[微波有源器件試驗(yàn)報(bào)告]〔VCO〕目的〔1〕把握壓控振蕩器的工作原理，了解其性能指標(biāo)。學(xué)會(huì)用頻譜儀對(duì)壓控振蕩器的性能指標(biāo)進(jìn)展測(cè)試。二、試驗(yàn)原理1.壓控振蕩器概述壓控振蕩器是振蕩頻率受把握電壓把握的振蕩器，即是一種頻率電壓變換器。輸出頻率,K是壓控振蕩器把握靈敏度或者增益系數(shù)，單位為〔弧度/秒〕/伏。VCO壓控的方法主要有如下兩種:〔1〕直接轉(zhuǎn)變打算振蕩頻率的振蕩回路元件〔如R,L,C〕的數(shù)值;〔2〕把握多諧振蕩器中定時(shí)元件的充放電電流或電壓。VCO振蕩器的振蕩頻率。壓控振蕩器主要有如下幾種類型:〔1〕LC壓控振蕩器〔2〕RC壓控振蕩器〔3〕負(fù)阻壓控振蕩器〔4〕晶體壓控振蕩器在應(yīng)用中〔即頻率掩蓋RCVCO；LC振蕩器構(gòu)成的VCO;假設(shè)對(duì)相位噪聲指標(biāo)要求較高，而調(diào)諧范圍并不VCO。.〔1〕中心頻率及頻率變化范圍，〔2〕頻率穩(wěn)定度高〔)壓控振蕩器LC10-4-10-6/月，晶體壓10-6-10-10/VCO的頻率穩(wěn)定度在長(zhǎng)期和短期范圍內(nèi)比較高。相位噪聲，要求盡可能低，這是VCO最重要的質(zhì)量指標(biāo)。的影響。在此只介紹更為常用的頻域表征法?！蚕辔辉肼曌V密度表示。聲譜密度公式如下：其中，為單邊帶相位噪聲譜密度為頻譜測(cè)量隨機(jī)噪聲修正值，對(duì)模擬頻譜儀其值為；為頻譜儀等效噪聲帶寬。7dBm,在偏離載頻10kHz處在帶寬1kHz-43dBm那么單位頻帶內(nèi)的相對(duì)單邊噪聲功率為-43dBm-7dBm-2.5dB-10lg(1000)dB=-82dBc/Hz@10kHz〔4〕壓控線性一般壓控振蕩器在頻率掩蓋范圍內(nèi)并不愿定能保證很好的壓控線高越好?！不蚍Q壓控靈敏度〕要求有確定的壓控靈敏度KK度期望KK同步范圍的前提下盡可能選取較小的K。其他如壓控便利，電路宜于集成化、抗機(jī)械振動(dòng)及抗電磁干擾等。1-20V直流可調(diào)電源四、測(cè)量?jī)?nèi)容和試驗(yàn)步驟測(cè)量VCO的頻率，頻/1〕將壓控振蕩器模塊按以以下圖連接AV4062VCO+12V1-20V2〕AV4062頻譜DCVCOVtuneAV4062〔偏移載頻zz、雜散等并記錄。調(diào)整O的調(diào)諧電壓e至最大頻譜儀上所顯示頻率、功率相位噪聲〔偏移載頻、雜散等并記錄。VCOVtuneAV4062頻譜儀上所顯示MARKER率值，給出壓控線性圖〔每伏V表格或曲線，同時(shí)觀VCO的二次諧波重量記錄并比較。1./V頻率/GHz調(diào)諧電壓/V頻率/GHz51.348121.70861.388131.77071.455141.84381.500151.92291.545162.001101.607172.074111.669182.10116VVCO輸出頻譜有誤，說明此時(shí)已超出工作范圍。2.功率相位噪聲〔1MHz〕調(diào)諧電壓/V頻率/GHz功率/dBm頻偏+1MHz頻偏-1MHz101.61117.9-21.0-21.2151.93412.2-25.0-25.081.51216.6-21.0-23.01、把握射頻放大器的根本原理和設(shè)計(jì)方法；2、利用試驗(yàn)?zāi)K實(shí)際測(cè)量，了解放大器的特性；3、學(xué)會(huì)用頻譜儀的測(cè)試結(jié)果提取放大器的主要參數(shù)。88器，其主要的技術(shù)指標(biāo)有：中心頻率：中心頻率就是放大器的工作頻率，一般在幾百千赫到幾百兆赫。它是放大器的主要指標(biāo)，是依據(jù)設(shè)備的整體指標(biāo)確定的。增益：增益是表示放大電路對(duì)有用信號(hào)的放大力氣。通常用在中心頻率上電壓增益和功率增益兩種方法表示：常增益用分貝表示。通頻帶：為保證頻帶信號(hào)無失真地通過放大電路，要求放大器電壓增益頻率響應(yīng)特性中增益由最大值下降3dB時(shí)對(duì)應(yīng)的頻帶寬度，稱為放大器的通頻帶。通常以B或表示。選擇性：是指對(duì)通頻帶之外干擾信號(hào)的衰減力氣，有兩種描述方法：一是用矩形系數(shù)來說明接近波道選擇性的好壞；二是用抑制比來說明對(duì)帶外某一特定干擾頻率信號(hào)抑制力氣的大小，其定義為，式中是中心頻率上的功率增益；是某特定干擾頻率上的功率增益。抑制比用分貝表示則為4.工時(shí)，放大器的主要性能的穩(wěn)定程度。不穩(wěn)定現(xiàn)象表現(xiàn)在增益變化、中是放大器自激振蕩，以致使放大器完全不能工作。的因素。噪聲系數(shù)：噪聲系數(shù)是用來描述放大器本身產(chǎn)生噪聲電平大小是對(duì)微弱信號(hào)的影響是極其不利的。工作頻率范圍：指放大器滿足各級(jí)指標(biāo)的工作頻率范圍。放大器實(shí)際的工作頻率范圍可能會(huì)大于定義的工作頻率范圍。作頻率范圍內(nèi)，放大器增益變化的范圍。增益平坦度由下式表示。dBGmax：增益—頻率掃頻曲線的幅度最大值Gmin：增益—有聯(lián)系又有沖突。例如增益和穩(wěn)定性、通頻帶和選擇性等。需要依據(jù)實(shí)際打算主次，進(jìn)展合理設(shè)計(jì)與調(diào)整。8.1dB〔〕G增增加，也就是說，其輸出功率低于小信號(hào)增益所估量的值。通常把增益下降到比線性增益低1dB時(shí)的輸出功率值定義為輸出功率的1dB〔2-2〕2-2放大器的輸出功率和互調(diào)重量隨輸入功率的變化典型狀況下，當(dāng)功率超過時(shí)，增益將快速下降并到達(dá)3-4dB。9.放大器的動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍是指低噪聲放大器輸入信號(hào)允線性性能，如和IP3。動(dòng)態(tài)范圍的下限取決于噪聲性能。當(dāng)放大器的Nf給定時(shí)，輸入信號(hào)功率允許最小值是：其中：－微波系統(tǒng)的通頻帶(例如中頻放大器通頻帶)；M－微波系統(tǒng)輸出端允許的最小信噪比；T0293K。三、試驗(yàn)設(shè)備AV4062頻譜、AV1485射頻合成信號(hào)發(fā)生B壓縮點(diǎn)輸出功率〔。設(shè)置2頻譜儀中心頻率N為z，P1dB。被測(cè)件輸入端連接至信號(hào)源；輸出端接頻譜。設(shè)置頻譜儀中心頻率1.5GHz；SPAN1MHz；1.5GHz；輸出功率-20dBm，給放大器加電，不斷轉(zhuǎn)變輸入功率大小，觀看入與輸出信號(hào)不呈現(xiàn)線性變化，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)壓縮1dB時(shí)放P1dB壓縮點(diǎn)，觀看并記錄；轉(zhuǎn)變射頻合成信號(hào)發(fā)生器AV1485頻率，觀看100MHz、1GHz、1.5GHz、2GHz、2.5GHz、的增益、輸出功率并記錄。AV4062INAV1485OUT1.放大器功率增益表〔Pin=-30dBm〕/Hz輸出功率/dBm100M-11.11G-141.5G-17.52.0G-20.22.5G-23從上表可以看出，輸出功率增益約為13dB，且輸出功率隨頻率增加而減小。2.P1dB壓縮點(diǎn)〔1.5GHz下〕Pin/dBmPout/dBm-10