一些常用的微波部件及其主要技术指标详解.doc

一些常用的微波部件及其主要技术指标作者：未知????转贴自：未知????点击数： 250????更新时间：2005-11-22在各种各样的微波电路中，放大器是相对最具有代表性的。因此，我们作为重点对其进行介绍，而对于其它的电路，则只介绍其特殊的性能指标，同样的内容不再重复。 7.1 放大器 图41 放大器框图 ???? 频率范围： f1～f2 ????? 增益(G)： G=Pout/Pin???????????????????? （3） 噪声系数(NF)： ??????? ????（4） 式中Nx是出现在放大器的输出端，由放大器内部产生的噪声。 ??????????????????????? NF=10logF???????????????????? （5） ??? 即????????????????? NF=10log（ ） 所以，噪声系数NF就代表了放大器自身噪声贡献的大小。 输入、输出反射损耗及电压驻波比（VSWR） ?? 反射损耗（LR）是在输入信号保持不变的情况下，从短路器反射的电压与从被测负载反射的电压值比，并用dB表示。 ??????????????????????? LR=20log ????????????????? （6） 式中，ρ为被测负载的反射系数。 ? ????????????????????（7） ? ??????????????????? （8） ??? ?1dB压缩点输出功率(P-1)： 随着输入功率的增加，当放大器的增益被压缩了1dB时的输出功率，即为1dB压缩点输出功率。 P-1是表示一个放大器的非线性特性和输出能力的一项重要指标。 图42 放大器输入/输出功率关系曲线 互调分量和交*点 如图43所示，当频率为f1和f2的两个等幅信号同时加在放大器的输入端时，由于放大器非线性的影响，在输出端将出现互调失真的成份。其中f2±f1为二阶互调分量，而2f1±f2为三阶互调分量。 另外，除非是对于宽带的电路，一般我们不考虑二阶互调失真的影响。下面以三阶互调失真为例进行分析。 ????????????????? 图43 放大器互调失真示意图 图44是基波分量和三阶互调分量与输入功率之间的关系曲线。将它们线性延长的交点，即为三阶交*点（IP3）。若IP3已知，那么我们就可以准确地预知三阶互调失真的大小。 图44 基波分量、三阶互调分量和三阶交*点 ?????????????? ?????????????????? ??????????????（9） 或???????????????? ???????????????（10） 7.2 混频器 ????? 杂波抑制： 输出的有用信号的功率与杂波之间的差值。 图45杂波抑制 ???????????????????? ???????????????????????? 图46 混频器 混频器可以进行下变频或上变频，其输出的有用信号分别为 ???????? ???????????? ????????????????（11） 或?????????????????????? ?????????????????（12） 而实际上混频器所输出的频率成份为 ????????????????????? ???????????????（13） 其中除了有用的信号外，其它均为杂波，需要通过改进电路设计、适当增加本振功率等方法来提高混频器的动态范围，或者通过滤波器来抑制杂波。由此就已经引出了频率的选择、计算和分配的问题了。 7.3 频率合成器（包括振荡器） ????? 输出功率 ????? 杂波、谐波抑制 ????? 相位噪声 这里我们只介绍相位噪声的概念，不进行公式推导。 我们知道，所有实际应用的信号源都存在着不稳定性，即存在着无用的信号幅度、频率或相位起伏。通常可将这些无用的频率或相位的起伏描述为相位噪声。 如图47所示，由于相位噪声的存在，引起载波频谱的扩展，其范围可以从偏离载波小于1Hz一直延伸到几MHz（加性噪声的影响）。 ????????? 图47 正弦信号的噪声边带频谱 ???????????? 图48 一个实际信号的频谱 图48为在频谱分析仪上实际观察到的RF信号的频谱。对于一个实际的信号，一般存在下面三种情况： a. 由于器件老化等导致的长期不稳定性，需要经过长期观察才能看到。 b. 由于电源起伏、振动等导致的短期不稳定性（即在＜1s时间内的频率变化），为系统的、离散的信号，他们在信号的频谱边带上表现为截然不同的分量—杂散。通常我们所说的杂散还包括一些寄生的杂波分量。 c. 随机效应。随机的和幂律噪声只产生随机的短期不稳定性，这