北理工通信电路软件实验报告一

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北理工通信电路软件实验报告一

北理工通信电路软件实验

报告一

The following text is amended on 12 November 2020.

实验1数字通信系统仿真分析分析内容

构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN码发生器来模拟一个数据信源,码速率为100bit/s,低通型信道噪声为加性高斯噪声(标准差=。要求:

1.观测接收输入和滤波输出的时域波形;

2.观测接收滤波器输出的眼图。

分析目的

掌握观察系统时域波形,重点学习和掌握观察眼图的操作方法。

系统组成及原理

简单的基带传输系统原理框图如下所示,该系统并不是无码间干扰设计的,为使基带信号能量更集中,形成滤波器采用高斯滤波器。

②采样频率:Sample Rate:10000Hz。

第二步:调用图符块创建如下图所示的仿真分析系统:

其中各元件参数如“图符参数便笺”所示。Token1为高斯脉冲形成滤波器;Token3为高斯噪声发生器,设标准偏差Std Deviation=,均值Mean=0v;Token4为模拟低通滤波器,它来自操作库中的“LinearSys”图符按钮,在设置参数时,将出现一个设置对话框,在“Design”栏中单击Analog按钮,进一步点击“Filter PassBand”栏中Lowpass按

钮,选择Butterworth型滤波器,设置滤波器极点数目: Poles=5,设置滤波器截止频率:LoCuttoff=200Hz。

第三步:单击运行按钮,运算结束后按“分析窗”按钮,进入分析窗后,单击“绘制新图”按钮,则Sink9-Sink12限时活动窗口分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形。

第四步:观察信源PN码和波形形成输出的功率谱。在分析窗下,单击信宿计算器按钮,在出现的“System Sink Calculator”对话框中单击Spectrum按钮,分别得到Sink9和Sink10的功率谱窗口后,可将这两个功率谱合成在同一个窗口中进行对比,具体操作为:在“System Sink Calculator”对话框中单击Operators按钮和Overlay Plots按钮,在右侧窗口内按住左键选中w4和w5两个信息条,单击OK按钮即可显示出对比功率谱。

第五步:观察信道输入和输出信号眼图。当屏幕上出现波形显示活动窗口w1和w2后,点击“System Sink Calculator”对话框中的Style和Time Slice按钮,设置好“Start time[sec]”和“Length[sec]”栏内参数后单击该对话框内的OK按钮即可。

从上述仿真分析可以看出:经高斯滤波器形成处理后的基带信号波形远比PN码信号平滑,信号能量主要集中于10倍码率以内,经低通型限带信道后信号能量损失相对较小,由于信道的不理想和叠加噪声的影响,信道输出眼图将比输入的差些,改变信道特性和噪声强度,眼图波形将发生明显畸变,接收端误码率肯定相应增大。

可见,基带传输系统中不应直接传送方波码序列信号,应经过波形形成,从而使信号能量更为集中,并通过均衡措施达到或接近无码间干扰系统设计要求。另外,眼图观察法的确是评测基带系统传输质量的简便有效实验方法。

运行结果

1.代表信源的PN码输出波形

2.经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形

分析:PN码序列经过高斯脉冲形成滤波器后,其高频成分被滤除很大一部分,滤波输出信号明显比原信号平滑很多,表明其高频分量大量减少。

3.信道输出的接收波形

4.判决比较输出波形

分析:加入高斯噪声后,信号仍能基本反映原信号的规律,但明显多了很多不规律的成分。反映在最后的判决比较输出波形,就产生了几处毛刺。并且,最后的波形与输入波形相比,在相位上有一定的延迟。

5.P N码和波形形成器输出功率谱对比

分析:

500Hz左右时,功率谱线就有较大的下降,而PN码功率谱在高频段并没有明显衰减,能量比较分散。在经过低通滤波时,前者的大部分能量能通过滤波器,而后者在滤波器处的能量损耗较大。

6.信道输入信号眼图

7.信道输出信号眼图

分析:由于加入的高斯噪声,信道输出眼图相对于输入眼图发生了一定的畸变,使得误码率上升。但因为加入噪声较小,此实验中信道输出眼图波形仍能较为准确地进行判决。

实验二二进制键控系统分析

相干接收2ASK系统分析

1.相干接收2ASK系统分析

相干接收2ASK系统组成如下图所示:

率:

(Amp=1v,Offset=0v),能产生2ASK信号吗此时产生的是什么数字调制信号改变高斯噪声强度,观察解调波形变化,体会噪声对数据传输质量的影响;

1.实验结果与分析

(1)调制信号为PN码

a)各分析点波形

b)功率谱

分析:由功率谱可以看出,基带信号能量主要在低频段,而2ASK调制信号的能量则位于载频的3KHz左右,符合信号经过乘法器线性搬移的结果。同时,谱零点带宽约为200Hz,也符合码元速率的两倍。

(2)调制信号为双极性码(Amp=1v,Offset=0v)

a)各分析点波形

b)功率谱

分析:由PN码变为双极性码之后,调制波形不再是2ASK,而是BPSK,两者功率

谱密度规律基本一致,谱零点带宽也均为200Hz左右。

(3)改变高斯噪声强度(Std Dev=1v)

分析:将高斯噪声标准差提高到1V,发现输出信号与输入信号之间已有明显差别,发生了较为严重的误码。可见信道噪声越大,误码率越高。

2FSK系统分析

1.2FSK系统组成

以话带调制解调器中CCITT 建议规定的2FSK标准为例,该标准为:码速率

1200bit/s;f0=1300Hz及f1=2100Hz。要求创建符合CCITT 建议的2FSK仿真系统,调制采用“载波调频法”产生CP-2FSK信号,解调采用“锁相鉴频法”。系统组成如下所示。为了提高接收端的抗干扰能力,对于接受滤波器输出的模拟电压通常采用“采样+判决”的处理方法。在本实验中,可在同样噪声干扰时比较仅采用“判决”的波形整形方式与“采样+判决”的处理方式的效果。

3.分析内容要求

1)在系统窗下创建仿真系统,观察各接收分析器的时域波形,体会各图符块在系统中的它特殊作用;观察接收分析器Token10的功率谱,分析该2FSK信号的主要信号能量是否可以通过话带;

2)在高斯噪声强度较小时;观察各接收分析器的时域波形;

3)将Token3的标准偏差加大到,再观察Token19和Token21的时域波

形,思考并解释分析结果;

4)观察滤波器输出模拟信号波形和采样保持波形,体会“采样”处理环节的作用。

4.实验结果与分析

1)各分析点波形

分析:由图可以看出输入信号与解调信号基本一致,只在相位上有差异。

2)Token10功率谱

分析:由图得信号主要能量位于800Hz-2200Hz之间,故基本能通过话带(300Hz-3400Hz)。

3) 将高斯噪声强度改为时,各接收分析器的时域波形

4) 加大高斯噪声标准差至

0e-3

0e-3

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0e-3

0e-3

析:上图表明当信道噪声增强后,输出波形误码率增大。

5) 滤波器输出模拟信号和采样保持输出波形

分析:采样处理环节的作用在与将模拟信号离散化。一方面,在采样过程中,采样到噪声较大的点的概率较小,相当于滤除了大部分噪声。另一方面,采样后的信号进入波形判决比较器时,由于离散,判决时更准确,不会像模拟信号判决时受到噪声影响,信号波动而导致判决结果来回波动,出现误码。

实验心得:

通过两次的通信电路与系统软件实验,我学到了很多用systemview软件进行通信系统计算,仿真方面的知识,可以说是收获颇丰,回顾两次试验,我学会了用Matlab进行通信电路与系统的模型建立,对通信电路进行时域特性分析,对通信电路与系统进行功率谱分析。

如果没有计算机进行仿真,我对一个通信系统进行设计和分析时,不但需要大量的计算,还需要手工绘制很多复杂的图表。这非常麻烦而且效率极低。但是有了计算机,我就可以在一台电脑上解决这些事情,不但方便,而且高效。所以学习使用计算机进行通信电路与系统软件仿真是我以后进行科学研究所必须的一项技能。

systemview有着丰富的功能,而我们这次学到的只是其中对通信电路与系统进行软件仿真计算的一小部分,所以在以后的学习中,我会努力的研究这个软件的各种功能,来帮助我进行辅助分析设计,提高我的效率。

这次的实验我一共做了四个不同的实验,都与我们以前做的实验大有不同,因为我感觉自己是真正正正的自己去完成,所以我觉得这次实验是最宝贵、最深刻的。整个实验段过程全是自己动手完成。这样,我们就必须要弄清楚实验的原理,在这过程中,如果遇到困难,自己不明白的,自己还要去搞清楚,相处原因及解决方法,尽可能去解决这些困难。这个过程,总的来讲,就是靠自己动手,自己开动脑筋,自己去请教别人。

通信电路与系统作业

通信电路与系统作业 第二章 2-1 对于某高频功率放大器,若选择甲、乙、丙三种不同工作状态时,集电极效率分别为η甲=50%,η乙=50%,η丙=50%,试求: (1)当输出功率P0=5 W时,三种工作状态下的晶体管集电极损耗Pc各多大? (2)若晶体管的Pc=1 W保持不变,求三种工作状态下放大器输出功率各多大? 2-3 晶体管谐振功率放大器工作在临界状态,已知Vcc=36 V,θ=75°,ICo=100 mA,Rp=200 ,求Po和ηc。 2-4 高频功率晶体管3DA4的参数为fT=100 MHz,hFE=20,临界线的斜率为Gcr=0.8s,用它作成2MHz的谐振功率放大器,电源电压Vcc=24 V,集电极电流通角θ=75°,余弦脉冲幅度icmax=2.2 A,工作于临界状态,计算放大器的负载电阻Rp及Po、Pdc、Pc、ηc。 2-11 考比兹振荡电路如图P2-11所示。已知回路元件参数为C1=140 pF,C2=680pF,L=2.5μH,回路的有载品质因数为Qp=50,晶体管的Cbe=40 pF,Cce=4 pF。 (1)画出其交流等效电路; (2)求振荡频率fg、反馈系数B。 (3)满足起振条件所需要的gm 值。

2-13 基极交流接地的克拉泼振荡电路如图P2-13所示。 (1)若要求波段复盖系数K=1.2,波段中心频率f0=10MHz,求可变电容C3取值范围。 (2)若回路的Qp=60,求满足频段内均能起振所需要的晶体管跨导gm(按C3=C3min时的情况计算)。 图2-13 2-17 晶体振荡电路如图P2-17所示。晶体为标称频率fN=15MHz的五次泛音晶体,电路中Ct为频率微调电容。 (1)画出交流等效电路并写出振荡器的名称。 (2)为使电路工作频率fg=fN,集电极回路L1C1的谐振频率f1值应选择为多少?

带通滤波器

四川大学 电子信息专业实验报告 课程射频通信电路 实验题目射频实验 实验人许留留 2012141451075 实验时间周一晚上 带通滤波器

要求: 通带频率:4.8-5.2GHz 通带内波纹:<3dB 阻带抑制:>30dB (5.3GHz 处) 输入输出阻抗:50Ω 介质基板相对介电常数:2.65 计算过程: f 0=2f f L +H =5GHz Ω=??? ? ??f -f -f f f f f 000L H =1.467 按照设计要求,需要选用3dB 等波纹契比雪夫低通滤波电路。在归一化频率Ω=1.467处,需要具有大于30dB 的衰减。因此,要满足设计要求必须选用5阶 滤波电路。 设计电路图如下

采用优化的方式。 仿真步骤: 用微带线连接电路图,参数TL1=TL2,w=2.69mm,l=10.03mm (用ADS自带软件算出)。

由于CLin1=CLin6,CLin2=CLin5,CLin3=CLin4。设置9个变量L1,L2,L3;W1,W2,W3;S1,S2,S3。单位为mm。在V AR 1,中同样添加,初始值w设为1,l设为10,s设为1(l的长度约为 4 w和s大于0.2mm)。调节范围设置,L(9-11),W(0.2-3),S(0.2-3)。 从4GHz开始,到6GHz结束,步长为10MHz。 波形与带通滤波器较为形似则继续。

用OPTM来优化波形,设置两个GOAL,使频率在4.8-5.2GHz 间波纹大于-3dB,同时在5.3-5.4GHz间衰减小于-30dB。 按下仿真键开始仿真出现以下结果 波形图如下

实验三集成混频器研究通信电路与系统实验

实验三 集成混频器的实验研究 一、实验目的 1.了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。 2.了解本振电压幅度和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。 3.学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。 4.观察混频器寄生通道干扰现象。 二、实验原理 当本振电压u L 和信号电压u s 皆为小信号(U Lm <<26mV ,U sm <<26mV)时,模拟乘法器的输出电压可表示为[1][4] []t t U U kT q R I u s L s L sm Lm L o )cos()cos(42 0ωωωω++-?? ? ??≈ (2-15) 式中,R L 为负载电阻,I 0为恒流源电流。 当u L 为大信号、u s 为小信号(U Lm 约为100~200mV ,U sm <<26mV)时,模拟乘法器的输出电压是多谐波的,可表示为[1][4] []2 01sin 2cos()cos()22 L o Lm sm L s L s n n I R q u U U t t n kT πωωωωπ∞ =?? ? ??≈?-++ ? ??? ??? ∑ (2-16) 其中最低的一组频率分量(n=1)为 []2 00.637cos()cos()2L o Lm sm L s L s I R q u U U t t kT ωωωω?? ≈-++ ??? (2-17) 式中,相乘因子较Lm u 为小信号时增大。 由上述讨论可知,若模拟乘法器输出端接有带通滤波器,也就是说接有中频为)(S L I ωωω-=的滤波网络作为负载,可取出所需的差频分量来实现混频。 三、实验电路说明 集成混频器的实验电路如图2-7所示。图中,晶体管VT 1与电容C 1、C 2、C 3、C 4及 L 1构成改进型电容三点式振荡电路,作为本地振荡器。晶体管VT 2和VT 3分别构成两级射随器起缓冲隔离作用。本振电压u L 从P1端口馈入,信号电压u s 从P2端口馈入。中频滤波网络为L 2、C 13、C 14构成的并联回路。VT4为缓冲隔离级。 在图2-7所示实验电路中,中频回路调谐于2MHz ,模拟乘法器及其外接元件的作用与前一个实验中的情况相似,只是R w4代替了接在MC1496P 引脚2和引脚3之间的固定反馈电阻R E 。电位器R w5用来调节乘法器的偏置电流I 5。另外,图中的P4端口是由中频回路副方输出的中频电压u I 。 四、实验仪器及设备 1.直流稳压电源 SS3323型 1台 2.数字示波器 DSO-X2012A 型 1台 3.高频信号发生器 TFG6080型 1台 4.数字万用表 DT9202型 1块 5.实验电路板 1块

北理工通信电路与系统软件实验

实验1 简单基带传输系统分析举例 一、分析内容 构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN码发生器来模拟一个数据信源,码速率为100bit/s,低通型信道噪声为加性高斯噪声(标准差=0.3V)。要求: 1. 观测接收输入和滤波输出的时域波形; 2. 观测接收滤波器输出的眼图。 二、分析目的 掌握观察系统时域波形,重点学习和掌握观察眼图的操作方法。三、系统组成及原理 简单的基带传输系统原理框图如下所示,该系统并不是无码间干扰设计的,为使基带信号能量更集中,形成滤波器采用高斯滤波器。 图1-1 简单基带传输系统组成框图

四、创建分析 第1步:进入System View系统视窗,设置“时间窗”参数如下: ①运行时间:Start Time:0秒;Stop Time:0.5秒。 ②采样频率:Sample Rate:10000Hz。 第2步:调用图符块创建如下图所示的仿真分析系统: 图1-2 创建的简单基带传输仿真分系统 系统中各图符块的设置如表1-1所示: 表格1-1

其中,Token1为高斯脉冲形成滤波器;Token3为高斯噪声发生器,设标准偏差Std Deviation=0.3V,均值Mean=0V;Token4为模拟低通滤波器,它来自操作库中的“LinearSys”图符按钮,在设置参数时,将出现一个设置对话框,在“Design”栏中单击Analog按钮,进一步点击“Filter PassBand”栏中Lowpass按钮,选择Butterworth型滤波器,设置滤波器极点数目:No.of Poles=5(5阶),设置滤波器截止频率:LoCuttoff=200Hz。

通信电路实验报告

实验十一包络检波及同步检波实验 一、实验目的 1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2、掌握二极管峰值包络检波的原理。 3、掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现 象,分析产生的原因并思考克服的方法。 4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验内容 1、完成普通调幅波的解调。 2、观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3、观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波 器不加高频滤波时的现象。 三、实验仪器 1、信号源模块 1 块 2、频率计模块 1 块 3、 4 号板 1 块 4、双踪示波器 1 台

5、万用表 1 块 三、实验原理 检波过程就是一个解调过程,它与调制过程正好相反。检波器的作用就是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。假如输入信号就是高频等幅信号,则输出就就是直流电压。这就是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头,就就是采用这种检波原理。 若输入信号就是调幅波,则输出就就是原调制信号。这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来瞧,检波就就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。检波过程也就是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。 常用的检波方法有包络检波与同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采 用同步检波方法。 1、二极管包络检波的工作原理 当输入信号较大(大于0、5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调

高频单级、两级小信号单、双调谐放大器通信电子电路硬件实验报告

实验一高频(单级、两级)小信号(单、双)调谐放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理; 2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。 二、实验内容 1、测量各放大器的电压增益; 三、实验仪器 BT-3扫频仪(选做)一台、20MHz示波器一台、数字式万用表一块、调试工具一套 四、实验基本原理 1、单级单调谐放大器 图1-1 单级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-1所示,本实验的输入信号(10.7MHz)由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入,从TP10处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点,调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。 2、单级双调谐放大器 图1-2 单级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-2所示,单级双调谐放大器和单级单调谐放大器共用了一部分元器件。两个谐振回路通过电容C20(1nF)或C21(10 nF)耦合,若选择C20为耦合电容,则TP7接TP11;若选择C21为耦合电容,则TP7接TP12。 3、双级单调谐放大器 图1-3 双级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-3所示,若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏,经过第一级放大器后可达几伏,此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围,从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分,经过第一级谐振放大器后,由于谐振回路频率特性的非理想性,放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器(FL3),一方面滤除放大的谐波成分,另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。 实验时若采用外置专用函数信号发生器,调节第一级放大器输入信号的幅度,使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求,则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。 4、双级双调谐放大器 图1-4 双级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-4所示,第一级放大器两谐振回路的耦合电容(C20、C21)可选,第二级放大器两谐振回路的耦合电容不可选(固定为C26,1nF),两级放大器之间是否接FL3及相应原因与两级单调谐放大器相同。

通信电路与系统实验一

班级: 05111104 学号: 1120111244 姓名: 李伟奇 桌号: 实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究 一、实验目的 1.通过实验深入理解电容反馈三点式振荡器的工作原理,熟悉改进型电容反馈三点式振荡器的构成及电路各元件作用; 2.研究在不同的静态工作点时,对振荡器起振、振荡幅度和振荡波形的影响; 3.学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡器振荡频率的方法; 4.观察电源电压和负载变化对振荡幅度、频率及频率稳定性的影响。 二、实验原理 电容反馈三点式振荡器的基本原理电路(考比兹振荡器)如图2-1(a)所示。由图可知,反馈电压由C 1和C 2分压得到,反馈系数为 112 C B C C = + (2-1) 起振的幅度条件为 p m g B g 1> (忽略三极管g e ) (2-2) 其中,g m 为晶体管跨导,g p 为振荡回路的等效谐振电导。图2-1(a)所示等效电路中的回路总电容为 2121C C C C C +?= (2-3) 振荡频率近似为 LC f g π21 ≈ (2-4) 当外界条件(如温度等)发生变化时,振荡回路元件及晶体管结电容要发生变化,从而使得振荡频率发生漂移。因此,为了改善普通电容反馈三点式振荡器的频稳度,可在振荡回路中引入串接电容C 3,如图2-1(b)所示,当满足C 3<< C 1、C 2时,C 3明显减弱了晶体管与振荡回路的耦合程度。为了得到较宽的波段覆盖效果,引入并联电容C 4(它和C 3为同一个数量级),回路总电容近似为C≈C 3+C 4。这种改进型电容反馈振荡器称为西勒电路,其振荡频率为 ) (2143C C L f g +≈π (2-5) 当改变C 4调节f g 时,振荡器的反馈系数不会受显著影响。

通信电路实验报告材料

第一次实验报告 实验一高频小信号放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、实验容 (1)单调谐高频小信号放大器仿真

图1.1 单调谐高频小信号放大器(2)双调谐高频小信号放大器

(a) (b) 图1.2 双调谐高频小信号放大器

三、实验结果 (1)单调谐高频小信号放大器仿真 1、仿真电路图 2、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp。 ωp ==2.94Mrad/s fp 467kHz 由于三极管的电容会对谐振回路造成影响,因此我适当增大了谐振回路 中的电容值(减小电感),ωp的误差减小,仿真中实际fp464kHz 3、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。

A v0 = = 11.08 db 4、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。 f0.7 : 446kHz~481kHz f0.1 : 327kHz~657kHz 矩形系数约为:9.4 5、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输 出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av 相应的图,根据图粗略计算出通频带。

通频带:446kHz~481kHz 带宽:35kHZ 6、 在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形, 体会该电路的选频作用。 二次谐波: 加入四次谐波 f 0(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 U 0(mv ) 0.012 9 0.0155 0.040 4 0.0858 0.2150 1.274 0.0526 0.0301 0.0216 0.0173 0.0144 0.0126 A V (db) -28.8 9 -27.38 -19.06 -12.60 -4.894 11.43 -16.46 -21.36 -24.22 -26.22 -27.73 -28.93

中南大学通信电子线路实验报告

中南大学 《通信电子线路》实验报告 学院信息科学与工程学院 题目调制与解调实验 学号 专业班级 姓名 指导教师

实验一振幅调制器 一、实验目的: 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。 2.研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3.掌握调幅系数测量与计算的方法。 4.通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。 二、实验内容: 1.调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2.实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。 3.实现抑止载波的双边带调幅波。 三、基本原理 幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。1KHZ的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用,图2-1为1496芯片内部电路图,它是一个四象限模拟乘法器的基本电路,电路采用了两组差动对由V1-V4组成,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路,即V5与V6,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时,载波信号加在V1-V4的输入端,即引脚的⑧、⑩之间;调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端,即引脚的①、④之间,②、③脚外接1KΩ电位器,以扩大调制信号动态范围,已调制信号取自双差动放大器的两集电极(即引出脚⑹、⑿之间)输出。

图2-1 MC1496内部电路图 用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-2所示,图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡,VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式(+12V,-9V),电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压,保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。 四、实验结果 1. ZD.OUT波形: 2. TZXH波形:

【通信电路与系统】期末复习提纲(投影版)

《通信电路与系统》课程期末复习提纲 特别说明 (一)首先建立正确、牢固的电路概念(物理概念) 对电路工作原理的理解、对分析公式的理解 (二)务必建立强烈的“非线性电路”的概念 非线性电路与大家所学的模拟电路课程中的线性电路分析方法截然不同。请大家谨慎使用诸如拉氏变换这类线性系统的分析方法。 (三)要建立信号“频率变换”、“频谱搬移”的概念 实现这类信号变换非得“非线性电路”不可。 (四)“线性”与“非线性”的对立统一关系 在混频电路中介绍的“时变参量分析法”、锁相环路中的“线性分析”等。 (五)不同的知识点应该做到融会贯通 第一章 通信概论 1、通信系统的基本组成 2、模拟与数字通信的概念 3、通信方式:基带/频带;TDM/FDM ;单工/半双工/全双工 4、信道:有线/无线;衡参/变参 5、比特速率/码元速率:二进制与多进制码率的关系 比特率指的是信息速率,单位:bit/s 码元速率指的是不同进制符号的符号速率,单位:波特 当0、1等概率时,二进制码率数值上等于比特率 当一个M 进制编码是由一个二进制编码转换而来时,有 b M 2R R = log M

第二章 谐振功率放大 1、LC 并联谐振回路(各电路的基础) (1)阻抗频率特性,谐振与失谐;振荡频率,谐振电阻 (2)频率响应:幅频特性与相频特性 (3)品质因数Q ,与谐振电阻的关系 (4)滤波作用,通频带 (5)重要的关系式 00R Q =; P P R Q =; 00 p p R Q R Q =; 00p P p R R R R R =+ 0 3dB p f B Q ≈ 2、放大效率 (1)功率放大必须注重效率问题 (2)放大器甲、乙、丙类工作状态的定义 (3)丙类(C 类)工作状态效率高的原因 提高放大效率的关键是减小管耗,主要措施: A .减小c i 的导通角θ(C 类放大,以增大激励功率为代价) B .减小电流与电压的乘积c ce i u ?, 借助LC 电路,保证c i 大时ce u 小,或者ce u 大时c i 小(1958年提出的D 类放大,推挽PDM 开关模式放大,在音频放大、电机控制、电源逆变上应用。高频音质和EMI 特性有待改进)

高频设计性实验及考查任务书

通信电路实验设计性实验及考查任务书 题目一、集成模拟乘法器在通信中的应用设计 1.设计目的:掌握模拟乘法器的功能及应用;综合运用射频通信电路的理论知识,加 强电路设计、仿真和调试能力。 2.设计任务:用集成模拟乘法器MC1496设计其应用电路。 3.设计要求: (1) 进行电路设计、并用multisim进行电路仿真和电路调试。至少实现如下功能: a)单音普通调幅波,调制度可调;双边带调幅波。 b)混频功能 c)二倍频。 d)自行设计其他功能 (仿真时,必须充分仿真电路的各个指标和参数,如静态工作点的影响,温度特性、 频率特性、重要元件对电路的影响、交流分析等等。) (2) 在设计电路的基础上,自行设计实验步骤,测出试验数据和指标,并与仿真数据比较,写出调试碰到的问题和体会 (3)自行设计实现其他功能,要求实用合理. (4)写出实验报告,实验报告必须符合设计(综合)性实验要求,有原理图,设计思想,方案比较或可行性,设计指标仿真与实验的比较等 报告要求 报告包括以下几个部分内容: 1.概述,论述你所做的设计的内容,技术要求,难点或者特色等等 2.给出整体方案,简述优势 3.设计模块电路,给出参数计算和分析,性能指标, 4.给出仿真内容或者实验数据,包括静态工作点的计算,交流分析,功能仿真等等 5.总结 6.参考书目和文章

通信电路实验设计性实验及考查任务书 题目二 .调幅系统实验 1. 设计目的:掌握高频系统设计的概念,掌握调幅发射接收和整机组成原理,加强电路 设计和仿真能力,掌握系统联调的方法,培养解决实际设计问题的能力 1. 任务:设计一调幅发射接收系统 2. 设计要求 (1)进行电路设计、并用multisim进行电路仿真和电路调试。至少实现如下功能: a)自行设计产生载波,发射载波频率任意 b)设计调幅发射和接收模块,并联合仿真。 c)调制信号可以自行产生,也可以用音频信号,, d)发射功率最好在50mW以内。 e)自行设计仿真其它功能 (仿真时,必须充分仿真电路的各个指标和参数,如静态工作点的影响,温度特性、频率特性、重要元件对电路的影响、交流分析等等。) (2) 在设计电路的基础上,自行设计实验步骤,实现发射与接收联调,测出试验数据和 指标,并与仿真数据比较,写出调试碰到的问题和体会 (3)自行设计实现其他功能,要求实用合理. (4)写出实验报告,实验报告必须符合设计(综合)性实验要求,有原理图,设计思想,方 案比较或可行性,设计指标仿真与实验的比较等 报告要求 报告包括以下几个部分内容: 1.概述,论述你所做的设计的内容,技术要求,难点或者特色等等 2.给出整体方案,简述优势 3.设计模块电路,给出参数计算和分析,性能指标, 4.给出仿真内容或者实验数据,包括静态工作点的计算,交流分析,功能仿真等等 5.总结 6.参考书目和文章

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:

一. 实验名称: 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外,在其他应用中,也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,简单有效地实现AGC功能。 关键词:自动增益控制,直流耦合互补级,可变衰减,反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号:0.5?1.5Vrms; 信号带宽:100?5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要际搭建),用PROTE软件绘制完整的电路原理图(SCH及印制电路板图(PCB 2. 提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA以及检波整流控制组成(如图1),该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

射频ADS微波HFSS相关 射频电路基础实验教学大纲改

《射频电路基础实验》教学大纲 一、课程名称 射频电路基础实验 Experiment of Basis of RF Circuit 二、学时与学分 32学时;2学分 三、授课对象 电信系四年级本科生 四、先修课程 微波技术基础 五、教学目的 本实验课是一门独立设置实验课,旨在通过课堂的讲解和现场实验操作,使学生了解射频电路设计的基础知识,掌握主要射频器件的基本原理和工作特性及其测试方法,熟悉射频测试仪器矢量网络分析仪和频谱仪的工作原理和使用方法。通过实验,培养学生的实践动手能力,促进对专业理论知识的理解,提高学生的综合技术素质,培养其创新能力。 六、主要内容、基本要求及学时分配 实验一网络分析仪和频谱仪的原理及其使用 主要内容:了解网络分析仪和频谱仪的工作原理及熟悉使用操作方法。 基本要求:了解矢量网络分析仪工作原理,掌握正确的操作步骤,并理解网络分析仪测量的射频电路的S参数的物理意义;了解频谱分析仪的一般功能原理,初步掌握 AT5011频谱分析仪的使用方法,学会使用AT5011频谱分析仪观察简单信号的频 谱特性。 学时分配:4学时 实验二射频电路设计辅助软件ADS的使用方法 主要内容:学习射频电路仿真软件ADS(Advance Design System)的初步使用、构造原理图及仿真的方法。 基本要求:学会使用射频电路仿真软件ADS进行基本射频电路设计与仿真的操作方法。

学时分配:4学时 实验三射频滤波器实验 主要内容:学习射频低通、带通滤波器的工作原理和使用ADS软件设计滤波器的方法,并使用网络分析仪测量射频滤波器的幅频特性参数。 基本要求:掌握微带线低通和带通滤波器的工作原理、设计方法与测量方法。 学时分配:4学时 实验四射频功率分配器实验 主要内容:学习射频功率分配器的工作原理和使用ADS软件设计功率分配器的方法,并使用网络分析仪测量功率分配器的特性参数。 基本要求:掌握射频功率分配器的工作原理、设计方法与测量方法。 学时分配:4学时 实验五GSM可调增益放大器实验 主要内容:学习射频放大器的工作原理和使用ADS软件设计射频放大器的方法,介绍GSM 标准对射频放大器的设计要求以及可调增益放大器的设计方法,并使用网络分析 仪测量已有的GSM可调增益放大器的性能参数。 基本要求:掌握射频放大器的工作原理,并初步掌握射频放大器的设计方法和测量方法,并了解GSM标准的射频放大器的要求以及可调增益放大器的设计方法。 学时分配:4学时 实验六CDMA频段平衡式放大器实验 主要内容:学习射频平衡放大器的工作原理,介绍CDMA-IS95标准对射频放大器的设计要求以及平衡放大器的设计方法,并使用网络分析仪测量已有的CDMA频段平 衡放大器的性能参数。 基本要求:掌握射频平衡放大器的工作原理,并初步掌握射频放大器的设计方法和测量方法,并了解CDMA-IS95标准的射频放大器的要求。 学时分配:4学时 实验七射频PLL锁相环实验 主要内容:学习射频PLL锁相环的工作原理,并利用频谱仪测试射频PLL锁相环的主要性能

通信电子线路Multisim仿真实验报告

通信电子线路实验报告Multisim调制电路仿真

目录 一、综述 .......................... 错误!未定义书签。 二、实验内容 ...................... 错误!未定义书签。 1.常规调幅AM ................... 错误!未定义书签。 (1)基本理论.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 (3)结论: ...................... 错误!未定义书签。 2.双边带调制DSB ................ 错误!未定义书签。 (1)基本理论.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 3.单边带调制SSB ................ 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 4.调频电路FM ................... 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 5.调相电路PM ................... 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图............ 错误!未定义书签。 三、实验感想 ...................... 错误!未定义书签。

电子电工综合实验报告

电工电子综合试验——数字计时器实验报告 学号: 姓名: 学院: 专业:通信工程

目录 一,实验目的及要求 二,设计容简介 四,电路工作原理简述 三,设计电路总体原理框图五,各单元电路原理及逻辑设计 1. 脉冲发生电路 2. 计时电路和显示电路 3. 报时电路 4. 较分电路 六引脚图及真值表

七收获体会及建议 八设计参考资料 一,实验目的及要求 1,掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2,了解各单元再次组合新单元的方法。 3,应用所学知识设计可以实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器 二,设计容简介: 1,设计实现信号源的单元电路。( KHz F Hz F Hz F Hz F1 4 , 500 3 , 2 2 , 1 1≈ ≈ ≈ ≈ ) 2,设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。 3,设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路(开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止)。4,加入任意时刻复位单元电路(开关K2)。 5,设计实现整点报时单元电路(产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4)。 三,设计电路总体原理框图 设计框图: 四,电路工作原理简述 电路由振荡器电路、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和报时电路组成。振荡器产生的脉冲信号经过十二级分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间,将分秒计时器分开,加入快速校分电路与防抖动电路,并控制秒计

时器停止工作。较分电路实现对“分”上数值的控制,而不受秒十位是否进位的影响,在60进制控制上加入任意时刻复位电路。报时电路通过1kHz或2kHz的信号和要报时的时间信号进行“与”的运算来实现的顶点报时的,通过两个不同频率的脉冲信号使得在不同的时间发出不同的声响。 五,各单元电路原理及逻辑设计 (1)脉冲发生电路 脉冲信号发生电路是危机时期提供技术脉冲,此次实验要求产生1HZ的脉冲信号。用NE555集成电路和CD4040构成。555定时器用来构成多谐振荡器,CD4040产生几种频率为后面电路使用。 实验电路如下(自激多谐振荡电路,周期矩形波发生电路) 震荡周期T=0.695(R1+2*R2)C,其中R1=1KΩ,R2=3KΩ,C=0.047uf,计算T=228.67*10-6 s ,f=4373.4Hz产生的脉冲频率为4KHz,脉冲信号发生电路 和CD4040连接成如图所示的电路,则从Q12输出端可以得到212分频信号F1,即1Hz的信号,Q11可以得到F2即2Hz的信号提供给D触发器CP和校分信号,Q3输出分频信号500Hz,Q2输出1KHz提供给报时电路 二,秒计时电路 应用CD4518及74LS00可以设计该电路,CD4518是异步清零,所以在进行分和秒十位计数的时候,需要进行清零,而在个位计数的时候不需要清零。所以Cr2=2QcQb,Cr4=4Qc4QB。当秒个位为1001时,秒十位要实现进位,此时需要EN2=1Qd,同理分的个位时钟EN3=2Qc,分十位时钟端EN4=3Qd。因此,六十进制计数器逻辑电路如下图所示

北京理工大学通信电路软件实验

本科实验报告 实验名称:通信电路与系统软件实验

实验一简单基带传输系统分析 一、分析内容 构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN码发生器模拟一个数据信源,码速率为100bit/s,低通型信道噪声为加性高斯噪声(标准差=0.3v)。要求:1.观测接收输入和滤波输出的时域波形; 2.观测接收滤波器输出的眼图。 二、分析目的 掌握观察系统时域波形,特别是眼图的操作方法。 三、系统组成及原理 简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示,该系统并不是无码间干扰设计的,为使基带信号能量更为集中,形成滤波器采用高斯滤波器。 图2-1-1 简单基带传输系统组成框图 四、实验步骤及实验结果 第1步:进入SystemView系统视窗,设置“时间窗”参数如下: ①运行时间:Start Time: 0秒;Stop Time: 0.5秒; ②采样频率:Sample Rate:10000Hz。 第2步:调用图符块创建如图2-1-2所示的仿真分析系统: 图2-1-2 创建的简单基带传输仿真系统

系统中各图符块的设置如表2-1-1所示: 其中,Token1为高斯脉冲形成滤波器;Token3为高斯噪声产生器,设标准偏差Std Deviation=0.3v,均值Mean=0v;Token4为模拟低通滤波器,来自选操作库中的“LinearSys”图符按钮,在设置参数时,将出现一个设置对话框,在“Design”栏中单击Analog…按钮,进一步单击“Filter PassBand”栏中Lowpass 按钮,选择Butterworth型滤波器,设置滤波器极点数目:No.of Poles=5(5阶),设置滤波器截止频率:LoCuttoff=200 Hz。 第3步:单击运行按钮,运算结束后按“分析窗”按钮,进入分析窗后,单击“绘制新图”按钮,则Sink9~Sink12显示活动窗口分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形,如图2-1-2所示:

阻抗匹配ADS设计

燕山大学 课程设计说明书 题目:80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计 学院(系):理学院 年级专业: 11级电子信息科学与技术 学号: 110108040056 学生姓名:赵昆 指导教师:杜会静徐天赋 教师职称:副教授副教授

燕山大学课程设计说明书 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):理学院基层教学单位:电子信息科学与技术 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份 年月日

燕山大学课程设计评审意见表

80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计 摘要: 在射频电路设计中,阻抗匹配是很重要的一环。阻抗匹配的目的就是使负载阻抗与源阻抗共轭匹配,从而获得最大的功率传输,并使馈线上功率损耗最小。实现以上匹配的通常做法是在源和负载之间插入一个无源网络,这种网络通常被称为匹配网络。实现匹配网络时,Simth圆图是应用最广泛的匹配电路设计工具之一,它直观的描述了匹配设计的全过程。在频率不是很高的应用场合,可以使用分立电感电容器件进行不同阻抗之间的匹配。如果频率不高,分立器件的寄生参数对整体性能的影响可以忽略。 关键词:射频分立LC 阻抗匹配匹配网络 Abstract The impedance matching is important one annulus in rf circuit design.The purpose of impedance matching is to make the load impedance and the conjugate source impedance matching, so as to achieve maximum power transfer, and minimize the power loss on the feeder. Achieve the above the common way of matching is inserted between the source and load a passive network, this network is often referred to as matching network. To achieve the matching network, the Simth chart is applied to one of the most widely used matching circuit design tools, its intuitive description of the whole process of matching design. In is not very high frequency applications, you can use the discrete inductance capacitor between different impedance matching. If the frequency is not high, discrete device parasitic parameters influence on the overall performance can be ignored. Keywords:RF discrete impedance matching network of LC

通信电路实验报告

、实验目的 掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现 象,分析产生的原因并思考克服的方法。 二、实验内容 器不加高频滤波时的现象。 三、实验仪器 1、信号源模块 1 块 2、频率计模块 1 块 3、4号板 1 块 4、双踪示波器 1 台 5、万用表 1 块 三、实验原理 检波过程是一个解调过程,它与调制过程正好相反。检波器的 作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。 信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器 假如输入信号是高频等幅信号,则输出就是直流电压。这是检波器的 一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探 头,就是采用这种检波原理。 实验十 包络检波及同步检波实验 1、 进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2、 掌握二极管峰值包络检波的原理。 3、 4、 掌握用集成电路实现同步检波的方法。 1、 完成普通调幅波的解调。 2、 观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3、 观察普通调幅波解调中的对角切割失真, 底部切割失真以及检波 还原所得的

若输入信号是调幅波,则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱 来看,检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。 常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采用同步检波方法。 1、二极管包络检波的工作原理 当输入信号较大(大于0.5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调,称为大信号检波。检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器C充电,由于二极管 的正向导通电阻很小,所以充电电流iD很大,使电容器上的电压VC 很快就接近高频电压的峰值。 这个电压建立后通过信号源电路,又反向地加到二极管D的两端。这时二极管导通与否,由电容器C上的电压VC和输入信号电 压Vi共同决定?当高频信号的瞬时值小于VC时,二极管处于反向偏置,管子截止,电容器就会通过负载电阻R放电。由于放电时间 常数RC远大于调频电压的周期,故放电很慢。当电容器上的电压下降不多时,调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压,使二极管又导通。只要充电很快,即充电时间常数RdC?很小(Rd为

射频ADS微波HFSS相关 射频实验五 GSM可调增益放大器实验

实验五GSM可调增益放大器实验 一实验目的 1.了解射频放大器的基本原理和主要技术参数 2.掌握用网络分析仪测试放大器的方法 3.学会使用微波仿真软件对射频放大器的设计和仿真,并分析结果 二实验原理 1.射频放大器的基本概念 射频放大器是将信号放大到一定电平的器件,是射频通信电路中最常用的器件。射频放大器与常规低频电路的设计方法完全不同,它需要考虑一些特殊的因素。尤其是入射电压波和入射电流都必须与有源器件良好匹配,以便降低电压驻波比、避免寄生振荡。这样才能使电路中的有源器件发挥出它的最佳性能。 射频放大器以射频晶体放大管为核心,一般包括输入和输出匹配网络、直流偏置网络。常规放大器系统如下。 图5-1 常规放大器系统结构 类似于低频模拟放大器中用的晶体管,射频晶体放大管一般也是以三极管和场效应管为主,不过为了能够在射频频段工作,必须在结构和材料上改进实现在高频段也能使用,最常用的是双极三极管和砷化镓场效应管。 要实现最大的功率传输和最小的反射,必须使负载阻抗和源阻抗相匹配。实

现上述匹配的通常做法是在源和负载之间再插入一个无源网络,这种无源网络通常就被视为匹配网络。然而它们的功能并不仅限于为实现理想功率传输而在源和负载之间进行阻抗匹配。事实上,许多实际的匹配网络并不是仅仅为减小反射而设计的,他们还具有其他功能,如减少噪声干扰、提高功率容量和提高频率响应的线性度等。通常认为,匹配网络的作用就是实现阻抗变换,就是将给定的阻抗值变换成其他更合适的阻抗值。 所有射频放大器不可缺少的电路单元就是有源或无源偏置网络。偏置的作用是在特定的工作条件下为有源器件提供适当的静态工作点,也就是直流偏置,并抑制晶体管参数的离散性以及温度变化的影响从而保持恒定的工作特性。并要求偏置网络对主电路的微波特性影响应尽可能小,即不应造成大的附加损耗、反射及高频能量沿偏压电路泄漏,结构紧凑。 一般射频放大器只要求其增益,如果对放大器噪声系数有特别高的要求就称为低噪声放大器;对放大器的工作带宽如果有较高的要求就称为宽带放大器;对放大器的输出功率有较高的要求称为功率放大器。一般这些要求是相互矛盾的,要达到某一方面,只能牺牲其他方面的指标。本电路模块通过数字衰减器来控制放大器的增益衰减,可用在通信领域的很多场合。 2. 射频放大器的技术参数 射频放大器主要的技术指标有: 工作频率和带宽:工作频率就是放大器的能够正常工作的频率范围,最大的工作频率与最小的工作频率之差就是放大器的带宽。 增益:增益是表示放大电路对有用信号的放大能力。通常用在中心频率上功率增益两种方法表示:功率增益 i P P P A 00 ,式中0P 、i P 分别为放大电路中心频率上的输出、输入功率。通常增益用分贝(dB)表示。 输入输出反射系数:表征放大器的输入输出端口对信号反射的大小,即失配程度,一般用放大器两端口的S 参数S 11和来S 22表示。 噪声系数:噪声系数NF 是用来描述放大器本身产生噪声电平大小,定义如下。

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