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1、国脉信息学院射频课程资料第一章1、接收机的系统结构及类别接收机的系统结构： 输入回路、主频放大器、本地振荡器、混频器、中频放大器、检波器、输出变换器、天线、电源等。接收机的类别 ：零中频接收机、低中频接收机、超外差接收机、宽带 -双中频接收机、采样接收机、数字接收机。2、非线性的概念非线性是指输出输入不按比例，不成直线的关系。3、线性电路与非线性电路的主要区别 P9线性电路与非线性电路在时域上不满足叠加定理，频域上输出新的频率分量。4、蓝牙系统提交抗干挠的方式 p5通过采用 跳频、短数据包和自适应发射功率 来进行调节及提交抗干挠能力。第二章1、高频功率放大器的种类及关注的两个参数按工作频带的宽

2、窄，可分为 窄带高频功率放大器和宽带高频放大器 。 参数：效率和输出功率。2、特征频率 GBW 的概念增益为 1dB 时所对应的频率为特征频率。 即电流增益 值降为 1 时晶体管的工作频率。3、通角 的计算（波形系数 g( )与通角的关系、输出功率（效率）与通角的关系）波形系数 g( )= Icm / Ico集电极利用系数 = Ucm / Ucc集电极效率 c= 1/2* g( )* 减小 Ic*Uce 反通角 可减少 Pc，通角 越小， Ic 越集中在 Ucmin 附近，集电极损耗也就越小。当晶体管允许损耗功率 PC 一定时， C 越高， 输出功率 Po 越大。4、输入输出的主要特性（解析法

3、要会）输入特性： Ib-Ube输出特性： Ic-Uce转移特性： Ic-Ube下图为理想化的转移特性（ a）和输出特性（ b）1解析法如下： （晶体管特性放大区的表示式可写为iC=gm(uBE U BE(on) ， uBE UBE(on)截止区的表示式可写为iC=0, uBE UBE(on)在饱和区， 用这些特性曲线从放大区进入饱和区的临界点相连起来的一条直线加以近似，这条直线叫临界线， 其斜率用 Scr 表示iC=ScruCE）晶体管外部电压为：uBE= U BB+ Ubm cos t, uCE=UCC Ucm cos t 因此放大区晶体管集电极电流为iC=gm(UBB+ Ubm cos t

4、 UBE(on) ）当 t= 时， i C=0， 则UBE(on)U BBcosUbm当 U BB= UBE(on) 时， =90；当 U BB UBE(on) 时， UBE(on) 时， /2。当 t=0 时， 有iC=iCmax= gm(UBB+ U bmU BE(on)= gm Ubm(1 cos )由此可得，集电极余弦脉冲电流的解析表示式为cos t cosi C iC max1 cos图解法如下 :已知放大区集电极电流表示式为iC=gm(UBB+ Ubm cos t UBE(on)又根据 uCE=UCC Ucm cos t 写出：U CC uCEcos tU cm这样， 可得确定 C

5、点uBE= uBEmax= UBB+ UbmuCE= uCEmin= UCC Ucm再取 t= /2,则确定 B 点uBE= U BBuCE=U CC确定 D 点 :连 C、 B 两点， 与横轴交于 A 点，CA 直线即为放大区的动态特性。截止区 (iC=0) 的动态特性是横轴上的一段，其端点 D 可这样确定： 取 t= ， 则uBE= U BB U bmuCE=U CC+Ucm=uCEmax其对应的工作点即为 D 点。 折线 CAD 即为谐振功率放大器的动态特性曲线25、晶体管工作区间的判断=180， g( )=1, max=50%, 放大器工作在甲类=90， g()= /2, max=78

6、.5%, 放大器工作在乙类90， g()随 减小而增大 , max=100%,放大器工作在丙类工作状态 ：欠压状态，临界状态，过压状态6、谐振功率放大器的工作状态的判断和影响（ 1）谐振功率放大器有三个工作状态： 欠压，过压，临界 ，其中，工作状态是根据Ube=Ubemax 、Uce=Ucemax 时瞬时工作点在静特性曲线上所处的位置确定的。 其中，放大区欠压状态，临界区临界状态，饱和区过压状态（2）谐振功率放大器的工作状态必须由Ucc ， Ubb ， Ubm ， Ucm 这四个参量决定的，缺一不可。 C 点工作于欠压状态， C 点工作于临界状态， C点工作于欠压状态Ucc ，Ubb ， Ub

7、m 不变时， Re 改变，则 Re 从小到大变化时，工作状态由欠压临界过压变化， 因为 Ucm=Icm*Re ，所以 Re 增大， Ucm 增大， Uc 的波形也增大。谐振功率放大器要得到大功率，高效率的输出，应工作在临界或弱过压状态7、由 P18 页的图 2.2.3 可知，从上面动态特性曲线随 Re 变化的分析可以看出， Re 由小变大， Ucm 增大， uCEmin 减小， C 点沿 uBEmax 的输出特性左移。 若放大器仍处于欠压状态， 则集电极电流波形不变。 Re 继续增大， 当 C 点正好移在特性的临界点 C时， 放大器处于临界状态， 工作状态由欠压变到临界再进入过压，相应的集电极

8、电流由余弦脉冲编程凹陷脉冲 ，如图 2.2.438、 Ucc ， Ubb ， Ubm 对谐振功率放大器性能的影响（ 1）集电极调制特性当保持 Ubb ，Ubm ，Re 不变而改变 Ucc 时，功率放大器电流 Ico 和 Ic1m ，电压 Ucm ，功率，效率随之变化的曲线。如图 2.25 所示（ 2） 基极调制特性当 Ucc ， Ubm ， Re 不变而改变 Ubb 时，功率放大器电流 Ico 和 Ic1m ，电压 Ucm ，功率，效率随之变化的曲线。Ubb 增大， ， Icmax 也增大， Ico， Ic1m 增大，导致 Ucm 也增大9.集中参数，分布参数的概念答：集中参数：有关电磁场物理

9、现象都由元素“集中”表征。分布参数：电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不同。采用传输线理论。10.谐振功率放大器电路包括 ：直流馈电和匹配网络。11.馈包原则 ：p23 图 2.4.1 2.4.2对于集电极馈电线路： 1)对于直流而言， Ucc 应直接加至晶体管 c e 两端2）对基波而言，回路应直接接到晶体管的 c e 两端。对于基板馈电线路： 1） Ubb 直接接到晶体管 b e 两端2）基极电流中的基波分量 ib1 只流过输入端的激励信号源。12.集电极馈电线路形势： 串联馈电和并联馈电两者的优缺点 p24答： 并馈的优点 ：其谐振回路两端均处于直流地电位。缺点： 馈电路元件 Lc，

10、Cc1 处于高频高电位，因而分布电容直接影响谐振回电路的谐振频率。串馈的优点： 线路简单，馈电元件处于高频低电位，分布电容不影响回路的谐振频率。缺点： 谐振回路处于直流高电位，回路调整不方便，维护和使用不安全。13、下图是 晶体管谐振功率放大器的原理电路 和丙类工作情况的输入电压、 集电极电流波形4第三章1.振荡器的分类 p40答： 按所产生的波形 ：正玄波振荡器，非正弦波振荡器按所产生振荡的工作原理： 反馈式振荡器、负阻式振荡器2.振幅、相位平衡的条件振荡条件是 AF =1， 这是振荡的必要条件。答：振幅平衡条件：反馈电压的幅值等于放大器的输入电压的幅值、 A F=1 （ Uf=Ui ）相位

11、平衡条件： 反馈电压 vf 与输入电压 vi 同相，即正反馈 A+ F=2n (n=0, 1, 2 ， )放大特性曲线 Uo 与 Uf 的关系曲线3.稳定条件1)振幅稳定的条件在振幅稳定条件的平衡点p 上，都具有放大特性斜率小鱼反馈特性斜率的特点。当 F=常数时，振幅稳定条件为A0U i P90 属于软激励方式，能自激起振。对于曲线（ 0A ）采用软激励方式对于曲线（ 0A ）采用硬激励方式内稳幅方式： 放大器增益 A 随 Ui 变化。外稳幅方式： 反馈网络的反馈系数 F 随电压 Vi 变化2）相位稳定条件要保证相位的稳定，必须有一个相频特性斜率为负的网络则相位稳定条件为ZZ0P4、三端式的判

12、断（是否起震，类型）1)起震条件 ： 1.A F1 （UfUi ） 2. =2n 2）“射同基反”原则 P46（“源同栅反” ）答：即晶体管三端式振荡器电路中射极分别接到基极和集电板的电抗原件的性质相同，而基极分别接到射极和集电极板的电抗原件的性质相反。55.电容三端式与电感三端式的优缺点。答：电容式：波形质量好，频率稳定度高，适于交频工作。电感式：波形失真大，不适用交频工作。第四章1.RC 振荡器的分类 ： RC 移相振荡器和 RC 选频振荡器2.噪声特性： 频谱、功率谱密度、等效噪声带宽。3.功率信噪比与噪声系数的概念答： 功率信噪比： 信号功率与噪声功率之比记为 E/N. 用分贝表示记为

13、 10lg （ Ps/Pn）噪声系数 Nf 的定义：在便准信号源激励下输入端的功率信噪比 Psi/Pni 与输出端的功率信噪比 Pso/Pno 的比值。即 Nf= （ Psi/Pni ）/（ Pso/Pno）。用分贝表示是： Nf （ dB） =10lg （ Nf ） 对于无噪声理想的电路， Nf=0dB ，对于有噪声的电路，其 dB 值为正数 级联系统 Nf 受第一级影响最大。4.噪声： 有用信号以为的其他一切无用信号。 （系统内部产生的无规则的欺负扰动）噪声的种类 ：电阻热噪声功率谱为 4kTR 。晶体管噪声包括： 电阻热噪声、散粒噪声（白噪声） 、分配噪声 （频率越高，分配噪声越大）、

14、1/f 噪声又称闪烁噪声或低频噪声（ 消除 1/f 噪声的技术：斩波技术 ）5、射频小信号放大的主要技术指标增益： 表示放大器对输入有用信号的放大能力 Au=Uo/Ui通频带 ：放大器在中心频率的增益下降到 3dB 时的上限截止频率与下限截止频率之差。选择性： 放大器对同频带以为的干扰信号的滤除能力或衰减抑制能力。线性范围：a。1dB 压缩点：对应于输入信号幅值 Uim ，增益比线性放大增益下降 1dB 的那点b。三阶互调截止 IP3：通常用三阶互调截点 IP3 来衡量三阶互调失真的程度。 定义为三阶互调功率达到和基波功率相等的点。6、 S 参数的相关概念（反射，增益，匹配）一组 S 有四个单

15、元，分别为 S21， S12， S11， S22。其中，下标 1 代表输入端口，下表2 代表输出端口。 S21 称为顺向传输系数，代表输出队输入的增益； S12 称为逆向传输系数，代表输出端到输入端的逆向增益； S11 和 S22 分别称为输入反射系和输出反射系数，体现输入端和输出端的反馈损耗。反射系数越小越匹配。67、宽频带放大器（ GBW ，带宽拓展技术） P107GBW（1）宽频带放大器的设计目标为工作频带内获得相对较平坦的功率增益，而不再是获得最大功率增益。 在宽频带放大器设计中，往往要以牺牲功率增益来换取宽频带的功率增益的平坦特性。（2）增益带宽积： G*BW 或 Au*Fh增益带宽

16、积越大，放大器性能越好。 带宽拓展技术（ 1）组合电路技术宽频带放大器设计要点： 要求提高上限截止频率， 展宽通频带， 一般在集成的快频带放大器内部广泛采用 共射 共基组合电路。（ 2）补偿性匹配电路技术 其中，（2）（ 3）为常用的设计（3）负反馈网络技术（4）平衡放大技术8、低噪声放大器（ LNA ）的四个特点 P111（简略概括）（1） LNA 位于接收机的前端，要求其噪声越小越好，还要有一定的增益大不宜过大。（2）LNA 必定是一个小信号线性放大器，要求有足够大的线性范围，且增益最好是可调节的。（3） LNA 一般通过传输线直接和天线相连，放大器的输入端必须和它们很好的匹配，已达到功率

17、最大传输或噪声系数最小的目的，并保证滤波器的性能。（ 4）应具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此 LNA 一般是频带放大器。就 LNA 设计而言，在射频段有源器件最适合的参数就是 S 参数了。第五章1.调制的概念： 把语音，图像或数据生成的基带信号作为调制信号，另外产生载波，用调制信号改变载波的主要参数，使之按调制信号规律变化，生成已调波，这一过程称为调制。调幅的概念： 用 U（调制信号）改变 Ucm（载波幅度） ，生成振幅随 U 线性变化的已调波，这种调制称为振幅调制，简称调幅。角度调制的概念： 利用调制信号改变载波总相角的过程成为角度调制。2、调制的分类 ：振幅调制（ AM ）

18、，频率调制（ FM ），相位调制（ PM ）调幅信号的分类 ：普通的调幅信号，双边带调幅信号，单边带调幅信号（1）普通的调幅信号Ucost1cos(1cos()tcmcmUc)t mUcacmacm22A时域表达式：7（2）双边带调幅信号DSB （目的：为了减小载波功率，提高功率利用率）时域表达式：u DSB ( t )Kuc ( t ) u( t )KUcm cosc tUm costuDSB (t)1 Kma U cmcos(c)t1 KmaU cm cos(c)t带宽： BWdbs=222Pdsb=Psb=1/4 Usm2 / Rl（3）单边带调幅信号SSB（目的：进一步减小功率，提高频

19、带利用率）时域表达式：1取上边带时： u SSB( t )Km a U cm cos (c) t2取下边带时：uSSB( t )1Km Ucmcos (c)t2a带宽： BWdbs=1总平均功率：SSB 实现方式：（ A）相移法：对宽带网络要求高（ B）滤波法：对滤波器要求高2.振幅调制原理 : 基于乘法器的非线性器件调幅和线性时变电路调幅（ Ic 的非线性泰勒展开）1)线性时变电路调幅的概念：采用调制信号和载波叠加成为交流输录电压， 共用产生输出电流， 但要求调制信号为小信号，载波为大信号2）那些器件不用来实现线性时变电路调幅？答：晶体管放大器，场效应管放大器，差分对放大器，双差分对放大器，

20、二极管电路都不用来实现线性时变电路调幅。3）单向开关函数和双向开关函数单向开关函数双向开关函数4）晶体管放大器调幅3、包络检波的种类 ：二极管峰值检波，并联型二极管包络检波，晶体管峰值包络检波。1)二极管峰值检波放电时，时间常数： =RC ，则要求 Wc =RC= 2）检波失真 ：惰性失真、负峰切割失真3）同步检波： 乘积型同步检波和叠加型同步检波4)普通调幅信号 不用包络检波方式解调。而双边带调幅信号和单边带调幅信号不可用包络检波方式。只能用同步检波方式解调。84、失真的概念（包络失真，非线性失真在）减小的方法。包络失真： 输出电压的包络线不完全按调制信号规律变化。因为没有出现新的频率分量所

21、以为线性失真。非线性失真： 输出电压中出现新的频率力量。减小或消除包络失真和非线性失真的方法：采用平方率器件，改变交流输入电压和采用平衡对消技术。6、线性时变电路调幅原理 （载波是大信号，改变工作点，调制信号是小信号，线性工作，载波改变工作点进而改变参数）7、晶体管放大 Ic=Gm （ Uc+Um ）8、本振信号的产生 P162双边带调幅信号 Udsb 同步检波时，可以直接从 Udsb 提取本振信号，电路框图如下Uol Uo2Udsb 平方器 带通滤波器 二分频器 U1经过中心频率为 2Wc，带宽小于 4带通滤波器，取出频率为 2Wc 的电压 Uo2 ， 再对其二分频，就得到了与载波同步的本振

22、信号 U1 。第六章1、混频器的原理（线性时变电路）混频：在不改变调制信息的前提下，改变已调波的载波频率的过程混频的实质：实现频谱的线性转移注意符号：混频前的已调波： Us ，载波频率为 Wc混频后的已调波： Ui ， 载波频率为 Wi本振信号： Ul ，本振信号的中心频率： Wl 2、 混频器位于接收机前端，是接收机噪声的主要来源之一。3、晶体管混频电路的基本结构 P184共发射极混频电路， Us 和 Ul 耦合输入共发射极混频电路， Us 和 Ul 分别输入共基极混频电路， Us 和 Ul 耦合输入共基极混频电路， Us 和 Ul 分别输入四个电路的优缺点（区别） 为低频，存在频率迁移 为

23、低频，不存在频率迁移 为高频，存在频率迁移 为高频，不存在频率迁移4、混频器的主要性能指标 P196（ 1）混频增益和混频损耗 Rc（ db） =10lg Pi/Ps Lc （ db）=10lg Pi/Ps（2）噪声系数Nf(db)=10lg (P /Pi)/(P/Po)（3） 1db 压缩电平（4）输入三阶互调截点（5）功率隔离度5、接收机混频电路的干扰种类四种干扰：高频已调波与本振信号的组合频率干扰干扰信号与本振信号的寄生通道干扰干扰信号与高频已调波的交叉调制干扰干扰信号之间的互调干扰9第七章1、例 7.1.1 与例 7.1.2BW=2n 卡森带宽 Bwcr=2 （ Mf+1 ） 2、矢量合成法只适用于产生窄带调相信号。相移法主要产生窄带调相信号。3、鉴频的种类：斜率鉴频，相位鉴频，脉冲计数鉴频，锁相环鉴频鉴相的种类：乘积型鉴相，叠加性鉴相鉴相性能：鉴相特性，鉴相灵敏度，线性鉴相范围，最大鉴相范围4、调相信号的带宽取决于它的频率调频信号的带宽取决于它的幅度5、 P 231 例 7.3.1 例 7.3.210