电子科大射频电路课程总复习.ppt

课程总复习1 通信与信息工程学院 绪论 第一章 射频电路基础知识 第二章 选频回路与阻抗转换 第三章 噪声与非线性失真 第四章 无线通信收发系统结构 第五章 低噪声放大器 第六章 射频功率放大器 第七章 混频器 第七章 混频器 （3）零中频(直接下变频)接收机 特点： 由于 ，故将调制的RF信号直接变频到基带信号，不存在镜像干扰，并且结构简单。 ① 信道间隔离度差（频率窜透） ② 噪声严重 ③ 存在低噪声放大器偶次谐波失真干扰 2. 无线通信发射机方案 （1）直接变换法 特点： 调制和上变频合一在发射频率上调制。 缺点： 由于发射信号是以本振频率为中心的带通信号，经功率放大器发射后的强信号会泄漏或反射回来影响本振，牵引本振频率。 （2）两步法 优点: 较低频率处调制容易，正交两支路易一致。 缺点：对上变频滤波器要求高。 一、本章知识点 低噪声放大器简介、低噪声放大器在通信射频前端的位置、低噪声放大器的主要特点，双极、砷化镓（GaAs）和CMOS射频集成电路工艺，双极型晶体管共射小信号等效电路以及场效应管小信号模型。 低噪声放大器的主要性能指标，低噪声放大器基本电路、低噪放设计的基本任务、直流偏置电路设计、阻抗匹配/转换电路设计、常见的LNA电路配置，低噪声放大器的设计步骤、低噪声放大器的简要设计过程及简单实例。 二、重点和难点分析 1. 重点 低噪声放大器的主要特点及性能指标，低噪声放大器基本电路与基本任务，直流偏置电路、阻抗匹配/转换电路设计，低噪声放大器的设计步骤。 2. 难点 双极型晶体管共射小信号等效电路以及场效应管小信号模型，低噪声放大器的简要设计过程及简单实例。 三、占课程考核的权重 本章内容占课程考核的10%。 四、重要概念与公式 1. 低噪声放大器的主要特点和性能指标 （1）低噪声放大器的主要特点 ① LNA靠近接收机的最前端，要求它的噪声系数越小越好。 ② LNA所接受的信号是很微弱的，故它是一个信号线性放大器。 ③ 低噪声放大器的输入端必须与前接的天线滤波器或天线匹配。 ④ 低噪声放大器应具有一定的选频能力，因此它一般是频带放大器。 （2）低噪声放大器的性能指标 ① 低功耗 ② 工作频率 ③ 噪声系数 ④ 增益 ⑤自动增益控制 ⑥ 输入输出阻抗匹配 ⑦ 线性范围 ⑧ 隔离度和稳定性 2. 低噪声放大器设计 （1）低噪声放大器基本电路 如上图所示，放大器电路包括： ① 直流（电压/电流）偏置电路 ② 阻抗匹配/转换电路 ③ 控制和保护电路（按需要） （2）低噪声放大器设计的基本任务 ① 确定直流工作点Q，设计直流偏置电路 ② 确定Q点下有源器件特性(稳定性、增益、噪声系数、功率、效率、交调失真比等) ③ 设计阻抗匹配/转换电路，实现要求的放大器性能 ④ 设计控制和保护电路（按需要） （3）低噪声放大器各部分电路设计 ① 直流（电压/电流）偏置电路设计 直流偏置电路有两种类型，一种是无源偏置，另一种为有源偏置。无源偏置又有为固定基流偏置、基极分压射极偏置和四分之一波长传输线偏置等形式。 ② 阻抗匹配/转换电路设计 阻抗匹配/转换电路设计取决与放大器要求的增益、噪声系数、功率、效率和调失真比等指标。 LNA阻抗匹配/转换电路设计步骤 a. 确定要求的最小噪声源阻抗 b. 将最小噪声源阻抗匹配到输入信号源阻抗（输入阻抗匹配网络） c. 确定放大器输出阻抗 d. 匹配放大器输出阻抗到负载阻抗（输出匹配网络） （4）低噪声放大器的设计步骤 ① 依据应用要求（噪声，频率，带宽，增益，功耗等）选择合适的晶体管 ② 确定LNA电路 ③ 确定放大器的直流工作点和设计偏置电路 ④ 确定最小噪声输入阻抗 ⑤ 将最小噪声输入阻抗匹配到信号源阻抗（输入匹配网络） ⑥ 确定放大器输出阻抗 ⑦ 匹配放大器输出阻抗到负载阻抗（输出匹配网络） ⑧ 仿真LNA性能和优化 ⑨ 电路制作和性能调试 ⑩ 性能的测量和标定 一、本章知识点 功率放大器在射频电路中的位置、高频功率放大器与小信号放大器的区别、晶体管高频大电流工作引入的问题及解决方法，射频功率放大器的分类、各类功率放大器的基本概念及特点、不同类型功率放大器中晶体管极上的电压和电流波形、功率放大器不同类型的效率与特性。 功放的非线性特性及典型的线性化技术、功率放大器基本电路、功率放大器设计的基本任务、直流（电压/电流）偏置电路设计、阻抗匹配/转换电路设计、常见的PA电路配置、功率放大器设计的技术要求