射频微波频率源的系统设计
射频微波设计概论(RF系统讲解详明-GOOD)
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當不止一個信號加到輸入端時， 動態範圍定義為“spurious-free region”，如果輸入信號電位相 實際系統（混頻器、放大器） 等 ， “ spurious-free” 動 態 範 圍 1dB壓縮點 DRsf 2
DRsf 3
IP3 G MDS
f1, f2 Mixer or receiver fIF1 fIF2 fIM1 fIM2
兩信號輸入時產生的新的頻率分量
fIF1和fIF2是需要的中頻輸出信號，fIM1和fIM2是三階交調信號。 兩信號輸入時三階交調分量特別受到注意，因為它有可能落在 中頻帶通範圍內。
外差接收機(二次混頻接收系統)
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濾波器1限制輸入信號的通帶以減少互調干擾以及本振通過天線的輻 射。 低雜訊放大器放大的信號與第一本振輸出的信號同時加到混頻器1， 其輸出的高中頻信號經高中頻濾波器1濾波後被高中頻放大器1放大。 被放大的高中頻信號與第二本振輸出的信號經混頻器2再次混頻後， 得到的低中頻信號通過低中頻濾波器2濾波後，最後送到檢波器恢復 出基帶信號。
輸出雜訊No應為N0 = GNi +網路產生的雜訊Nn。
Si / N i No 網路產生的雜訊Nn為 N n N o GN i （W） 故 F GS i / N o GN i 所以 N o FGN i （W）
故以分貝表示的輸出雜訊等於輸入雜訊No(dB)加上雜訊係數F(dB)和增益 G(dB)。
信號雜訊比
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接收機輸出信號的品質可用信號雜訊比（Signal-to-noise ratio, SNR）表示
S 有用信號功率電位 N 無用的雜訊功率電位
信號可1）
對於行動電話，S/N要求大於15dB。對於固定電話要30dB，電視 要40dB，而對於高保真音樂則要60dB。 對於雷達系統，高的信號雜訊比就相當於高的檢測概率低的虛 警概率。如果信號雜訊比達到16dB，檢測概率可達到99.99%而 虛警概率低於10–6。
微波频率源-上
振荡器的相位噪声（P509—§12.3）
• 相位噪声的定义 • 稳频锁相技术（扩充内容） • 锁相频率合成技术
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频率源概述
微波频率源是微波应用系统的心脏，对微波应用系统 的性能有着重要影响！
DC
~
调谐电源
RF
使用非线性有源器件以及无源电路，将直流功率转换 为稳定的RF正弦信号 •晶体管振荡电路 • 偏置于负阻状态的晶体管和二极管 • 频率倍增器件
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
提高频率稳定度的措施： 1、减小外界变化因素：减小机械振动、电源电压变化以及环境温度变化 等因素的影响 2、减小电路参数随外界因素的变化 3、提高腔体的Q值 4、外腔稳频法 附加高稳频腔与振荡器耦合，增加谐振回路的总的储能，提高频率稳定度 5、注入锁定 利用频率牵引原理，用稳定度高的小功率振荡器去控制稳定度较低的大功 率振荡器 6、环路锁相法
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4、微波晶体管振荡器-介质谐振器稳频
（2）输出反射式
右图是输出反射式介质 稳频振荡器电路示意图。 其 中 ， FET 的 栅 极 接 一 段 小 于 λ g/4 开 路 微 带 线，等效在栅极接一个 电容Cg ，漏栅极之间接 正反馈电容Cgd ，使FET 电路构成自激振荡器； 而在输出微带线附近耦 合一个高Q介质谐振 器，它作负载的一部 输出反射式介质稳频振荡器 分，一方面提高了振荡 （a）振荡器电路；（b）等效电路。 器电路Q值。
射频微波通讯电路设计(RF-Microwave Communication Circuits Design )
ε eff = λ
(e) (o) ε eff + ε eff
2
c
=
λ0 f l= = = 4 4 ε eff 4 ε eff
求 Z0e,Z0o： c = 10−20 / 20 = 0.1 Z 0e = Z 0 Z 0e = Z 0
3.7365 + 3.2195 = 1.8636 2 3 × 1011 5.8 × 109 = 6.9387mm = 4 × 1.8636
其中 L，C，CC 計算如下
L= C= Z0 50 = = 1.372 × 10−9 H 9 2π f 0 2π × 5.8 × 10 1 1 = = 5.488 × 10−13 F 9 2π f 0 Z 0 2π × 5.8 × 10 × 50 10 10 = = 5.488 × 10−14 F 9 2π f 0 Z 0 2π × 5.8 × 10 × 50
CF 20 −20 20
CC ： Coupling Capacitance CC < 0.18 / 2πf0 CF： Coupling Factor
CC =
S-parameter analyze： The magnitude of S11，S21，S31，S41(dB)
Return Loss = -20Log(S11) =39.99 dB Coupling = -10Log(P3/P1) = 19.96 dB Isolation = -10Log(P4/P1) = 40.00 dB Directivity = -10Log(P4/P3) = Isolation – Coupling = 40 – 19.96 = 20.04 dB Insertion Loss = -10Log(1-P3/P1) = 0.0436 dB
微波及射频电路设计
本文主要针对通讯产品的一个前沿范畴棗微波级高频电路及其PCB设计方面的理念及其设计原则。
之所以选择微波级高频电路之PCB设计原则，是因为该方面原则具有广泛的指导意义且属当前的高科技热门应用技术。
从微波电路PCB设计理念过渡到高速无线网络（包括各类接入网）工程，也是一脉相通的，因为它们基于同一基本原理棗双传输线理论。
有经验的射频工程师设计的数字电路或相对较低频率电路PCB，一次成功率是非常高的，因为他们的设计理念是以“分布”参数为核心，而分布参数概念在较低频率电路（包括数字电路中）中的破坏作用，常为人们所忽略。
长期以来，许多同行完成的电子产品（主要针对通讯产品）设计，往往问题重重。
一方面固然与电原理设计（包括冗余设计、可靠性设计等方面）的必要环节缺乏有关，但更重要的，是许多这类问题在人们认为已经考虑了各项必要环节下而发生的。
针对这些问题，他们往往将精力花在对程序、电原理、参数冗余等方面的核查上，却极少将精力花在对PCB设计的审核方面，而往往正是由于PCB电路板设计缺陷，导致大量的产品性能问题。
PCB板设计原则涉及到许多方方面面，包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护等等。
对于这些方面，特别在高频电路（尤其在微波级高频电路）方面，相关理念的缺乏，往往导致整个研发项目的失败。
许多人还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上，甚至认为“PCB设计属于结构、工艺和提高生产效率等方面的考虑范畴”。
许多专业射频工程师也没有充分认识到该环节在射频设计中，应是整个设计工作的特别重点，而错误地将精力花费在选择高性能的元器件，结果是成本大幅上升，性能的提高却微乎其微。
应特别在此提出的是，数字电路依靠其强的抗干扰、检纠错以及可任意构造各个智能环节来确保电路的正常功能。
一个普通的数字应用电路而高附加地配置各类“确保正常”的环节，显然属于没有产品概念的举措。
但往往在认为“不值得”的环节，却导致产品的系列问题。
微波与射频技术课程设计
微波与射频技术课程设计一、设计背景微波与射频技术作为无线电领域中的重要方向，一直受到广泛关注。
近年来，随着5G和物联网的发展，对于微波与射频技术的需求也越来越大。
在此背景下，本课程设计旨在通过对微波与射频技术的学习，让学生了解该领域的基本知识和应用技术，并通过实验，让学生掌握基本的实验技能，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、设计目标本课程设计的主要目标如下：1.让学生了解微波与射频技术的基本知识，包括微波与射频的概念、特性、信号传输和调制等相关知识。
2.让学生了解微波与射频技术在通信、雷达、卫星等领域的应用。
3.通过实验，让学生掌握微波与射频技术相关的实验技能，并运用所学知识解决实际问题。
三、教学内容本课程设计主要包括以下内容：1. 微波与射频技术基础知识1.微波与射频的概念和基本特性2.微波与射频信号的传输和调制3.微波与射频技术在通信、雷达、卫星等领域的应用2. 微波与射频技术实验1.微波和射频信号的产生和处理2.微波和射频信号的测量和分析3.微波和射频信号的调制和解调四、教学方法本课程设计采用理论教学与实验相结合的方式，其中理论教学以讲解课件和示例演示为主，实验教学则以实验操作和实验报告为主。
在理论教学中，教师将介绍微波与射频技术的基本知识、应用领域和发展趋势，以及相关的研究方法和重要成果。
通过讲解课件和示例演示，让学生理解微波与射频技术的相关概念和原理。
在实验教学中，教师将根据教学内容，设计不同的实验项目，让学生根据实验指导书进行实验操作，并撰写实验报告。
通过实验，让学生掌握微波与射频技术的基本实验技能，同时也锻炼学生的实验能力和动手能力。
五、教学评价本课程设计将采用多种评价方式，包括作业、实验报告、课堂测验等方式。
在作业方面，教师将根据教学内容设计不同类型的作业，要求学生根据所学知识进行分析和解答。
在实验报告方面，教师将根据实验指导书和实验要求，要求学生按照规定的格式和要求撰写实验报告，并对实验过程和结果进行分析和总结。
射频与微波电路设计4微波网络共28页
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡ห้องสมุดไป่ตู้， 晏如也 。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
射频与微波开关系统的设计与应用
电子技术• Electronic Technology78 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】开关系统 测试系统 射频信号 微波信号在绝大多数的自动化测试系统中，射频与微波测试的应用都十分常见，不管是对民用设施，还是在军用装备进行功能测试的系统中，开关系统都是非常重要和关键的部分，如果开关系统具有合理可靠的布局，相对稳定的性能，操作起来较为方便简洁，那么就可以有效提高设备的应用效率的同时，进一步拓展系统的规模。
1 开关系统的作用分析1.1 利用开关系统进行射频信号切换在测试系统中，射频开关的主要作用就是切换信号，通过在测试点和测试仪器之间建立信号路径进而完成相应的测试。
固态射频开关、舌簧射频继电器以及电磁式微波开关都属于开关系统的基本器件。
只有性能良好的开关器件，才能更好的平衡测试系统的多方性能需求。
1.2 保护信号源，降低电磁干扰控制射频信号传播路径上的特征抗组必须一致，尤其注意严格禁止发生sons 向高阻抗进行传播的情况。
一旦出现该情况，信号路径就会产生强度较大的驻波，甚至可能会导致仪器设备的破坏。
在信号路径上，通过开关接入可以和阻抗相互匹配并且能更好的吸收信号的端接器，进一步保证和提高系统的安全性。
1.3 提高信号品质在测试系统中，尤其是应用了舌簧继电器的产品，射频开关子系统的规模扩展到一定程度，需要通过外部电缆将多个开关设备连接起来，在这个过程中，当位于各模块公共端的开关可以有效缩短电缆接入的长度，对于提高系统带宽具有积极的作用。
1.4 可扩展的微波开关矩阵分析射频与微波开关系统的设计与应用文/杜顺勇 宋阳在一个微波测试系统中，如果存在多个测试对象，那么开关矩阵结构的存在就可以明显提高系统的灵活性。
2 射频与微波开关系统设计技术特点无线通信技术愈发广泛被应用到军事和民用领域中，使得与其对应的测量技术和工具也得到进一步的发展。
射频微波频率源系统设计研究殷豪
射频微波频率源系统设计研究殷豪发布时间：2023-07-14T08:13:19.343Z 来源：《工程建设标准化》2023年9期作者：殷豪[导读] 本论文研究了射频微波频率源系统的设计。
对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。
针对不同应用需求，提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。
结果表明，该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波领域的应用。
此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。
重庆会凌电子新技术有限公司重庆 400060摘要：本论文研究了射频微波频率源系统的设计。
对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。
针对不同应用需求，提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。
结果表明，该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波领域的应用。
此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。
关键词：射频微波频率源系统；电路设计；频率精度引言本论文旨在研究射频微波频率源系统的设计，该系统在射频微波领域具有重要应用价值。
通过分析和探讨频率源系统的基本原理，提出了一种基于某种技术的设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
实验结果表明，该设计方案具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波应用。
本研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要参考价值。
1.射频微波频率源系统基本原理分析射频微波频率源系统是一种用于产生稳定的射频微波信号的关键设备。
其基本原理包括振荡器、放大器和滤波器等组成部分。
振荡器通过正反馈回路产生连续的振荡信号，并通过调谐电路调节频率。
放大器将振荡信号放大到足够的功率级别，以满足各种应用需求。
滤波器用于去除杂散信号和不需要的频率成分，确保输出信号的纯净性和稳定性。
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在板中加设了附属信号频率合成装置的设计，可以不需要使用外部信号源。附属信号的频率区间即本振信号下偏645～845MHz，也就是631～691GHz。设计附属信号频率合成装置的步进为1MHz，频率区间控制在645～845MHz，在此基础上把PLL输出信号和本振信号予以综合混频，进而获取输出信号。从器件的通用性以及设计便捷的角度进行分析，依旧择取通过ADF4350PLL芯片为基础所构成的PLL频率合成装置生成信号，取时钟缓冲装置的一路输出为参考信号。环路滤波装置及输出Baran都择取LC分立器件予以构建。Baran能够实现单端及差分环的转换。通过电容电感搭建的Baran电路具有较强的便捷性，不过带宽偏低。图2中电感L及电容C构建了最简单的LCBaran。由于输出信号的步进为IMHz，这里设计该PLL电路的鉴相频率为1MHz，环路带宽为20kHz，使用三阶无源环路滤波器。
2射频微波频率源器件的选择及调整
晶体振荡设备选用KT7050。此晶体振荡设备隶属温度补偿类晶体振荡设备，与较之CVTT7050是一个具有补偿电路可焊接的刚性线路板，而不只是一个芯片，由于其功耗及质量也大一些，所以需要特殊封装。使用一个晶体振荡装置给三个PLL芯片提供辅助信号，要用到时钟缓冲设备。所采用的时钟缓冲设备为CDCLV1104。此时钟缓冲设备能够把输入信号划分成4路信号进行输出，因此附加抖动甚微。在工作电压为33V状态下，最高工作频率为250MHz，在工作电压处于25V状态下，最大工作频率为180MHz。
关键词：射频微波频率源系统设计
随着科学技术的不断发展，人们对于微波接收机系统的信号源要求也越来越高，高精确度高温稳定度的频率，对于运行也具有重要影响。频率源一般依靠振荡器来产生，但振荡器的产生频率，只能在很小的范围内进行微微的调整，当振荡器需要多个稳定的频率点时，或者振荡器出现频率的失衡时，就需要采用频率合成技术来满足系统运行的需要。
5.2锁相频率技术
现代频率合成主要依靠参考频率源的锁相技术来进行合成。锁相环路中的环路滤波器，它能够过滤部分杂散的噪声，整个锁相环路相对较宽，同时锁相环路宽越宽，锁定的时间越短。但是在实际的环路宽带范围内产生的噪声越大时，整个系统的不稳定性也随之增强。锁相环路电路主要包括鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等这些构件，合成简单，能够有效的抑制噪声等问题，成本较低，但这种简单的电路也很难满足快速变频的需要。
5怎样优化射频微波频率源的系统设计
当前国内外对于频率合成技术的研究已经十分发达，并且逐步朝着小型化、模块化、低噪声和高频率的方向不断发展。笔者对三种合成技术的优劣状况以及如何综合这三种技术做出分析，使其更好的工作。
5.1模拟合成技术
最早的频率合成方法是模拟合成技术，这种技术的运行需要一些谐波发生器、分频器，倍频器和滤波器，这些构件构成组合的电路，来满足一个或多个信号源合成所需要的频率，根据频率合成时所需要的频率数目，分为相干合成和非相干合成，它们是模拟合成技术的重要组成部分。相关合成是指利用多个参考频率来合成所需要的信号，非相关合成是用一个晶体振荡器的参考频率来满足最后所需要的频率，这两个技术可以实现切换，降低噪声，提高输出的频率，但是这个技术成本太高，技术运行的条件十分复杂，寄生频率较多，所以这种技术逐步被人们淘汰，但这种技术所具备的优势也是不可忽略的。
3射频微波频率源带通滤波装置设计
带通滤波装置的设计标准如下，通带频率区间7.4(±0.3)GHz，带内插损不超过2dB，带内纹波不超过1dB，S11和S12不超过-10dB，这是为设计留下一定的余量。需要在3.755GHz和10.6GHz频率处抑制超过50dB。滤波装置择取微带Coupling构架设计。所有信号源系统计划使用4层刚性线路板予以实现，层压构架从上到下依次为Copper1OZ，RO4003C12mil，Copper0.5OZ，RO450B8mil，Copper0.5OZ，RO4003C20mil，Copper1Oz。此次研究把Coupling-ML放置在第3层，这样不但能够提高滤波装置和外界的隔离有效性，同时还能够使其处于第3层正中区域，把Coupling-ML置于第3层更接近于理想带状线。明确Coupling-ML的大小及间距，在获取奇模及偶模的特性阻抗基础上，能够通过查表获取各Coupling-ML的间距S、宽度W以及介质基板厚度d的关系，各段Coupling-ML的长度均为λ/4。通过上述流程可获取带通滤波装置的基础设计系数，考虑到周边效应，要对ML长度、宽度与间距予以微调，进而获取更为精确的设计。此次设计的带通滤波装置与此类似，不过在Coupling单元及计算Coupling参数上和常规的带通微带Coupling滤波装置有较大差异。交趾滤波装置的Coupling系数能够经CoupleFil软件获取，规避了复杂的手算过程。经设定带通滤波装置的通带区间及有载Q系数，能够模拟出带通滤波装置S参数的图形。依附于模拟的S21及S11系数，明确是否需增减滤波装置阶数。
1研究射频微波频率源系统的意义
随着科学技术的不断进步，雷达、导航和通讯系统得到了全面的发展，他们对频率源的要求也不断提高，频率源的合成方式有很多，但各有各的缺点，无法满足性能发展的全部需要，模拟直接频率合成技术的切换速度较快，噪声相对较低，但成本很高，体积也很大，锁相环频率合成器的成本低，频率切换也十分方便，但是切换的时间很长，导致切换效率较低。DDS合成法的频率分辨率很高，跳频速度快，但是频率低，并且有很大的噪声，为了更好的设计出适合当前射频微波频率源发展的系统，需要采用组合的方式对这三种技术进行结合，再加上混频，倍频等技术来提高频率源的质量。
射频微波频率源的系统设计
摘要：在微波接收机中，射频微波频率源作为核心部件应用十分广泛，特别是在通信雷达导航等领域内应用更广，微波频率源的质量将会直接影响接收机的性能，通过对频率合成技术的分析，可以优化射频微波频率源信号系统，使其更好的为我现代化经济建设发展服务，笔者根据近几年的工作经验，分析了射频微波频率源的系统优化设计措施，希望能够进一步提升射频微波频率源的综合性能。