西北工業(yè)大學(xué) 微波原理總復(fù)習(xí).ppt

1、總復(fù)習(xí),第一章 微波混頻器,1. 金屬半導(dǎo)體(肖特基勢壘)二極管,單向?qū)щ娦?，基本參?shù)(伏安特性、結(jié)電阻、結(jié)電容、串聯(lián)電阻、引線電感、封裝電容、截止頻率、噪聲溫度、噪聲溫度比),2. 混頻器的基本原理及分析方法,利用伏安特性的級數(shù)展開得到時(shí)變電導(dǎo)，利用時(shí)變電導(dǎo)得到中頻電流，注意其中的條件是本振遠(yuǎn)大于信號,混頻器中的四個(gè)頻率：本振、信號、中頻、鏡頻,混頻器的變頻損耗：凈變頻損耗、結(jié)損耗、失配損耗,凈變頻損耗：鏡頻開路、短路及匹配時(shí)的變頻損耗，注意鏡頻匹配是怎樣實(shí)現(xiàn)的。,混頻器的噪聲性能：單通道混頻器、雙通道混頻器(鏡頻匹配，信號存在于單個(gè)通道還是兩個(gè)通道)，噪聲溫度,3.混頻器電路,(1)單端混

2、頻器,平衡混頻器,1.環(huán)行線耦合平衡混頻器反相型平衡混頻器,等效電路,分支線耦合平衡混頻器90相移平衡混頻器,正交場平衡混頻器,隔板,諧振窗,混頻腔,本振輸入,信號輸入,至中放,接晶體電流表,波導(dǎo)式平衡混頻器,(3) 雙平衡混頻器,正面,背面,微帶雙平衡混頻器,4.鏡像回收和鏡像抑制,鏡像回收：使混頻器產(chǎn)生的鏡頻功率重新利用，使其變?yōu)橹蓄l功率，從而使在中頻端口的中頻信號得到加強(qiáng)，降低變頻損耗。,鏡像抑制：抑制外來的鏡頻干擾，使其不能進(jìn)入混頻器。,鏡像回收和鏡像抑制在概念上是不同的，但是在改善接收機(jī)靈敏度上是一致的。,濾波型鏡像回收混頻器,平衡型鏡像回收混頻器,第二章 參量放大器,概念及特點(diǎn),門

3、雷羅威關(guān)系的物理實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,和頻上變頻器,差頻變頻器,負(fù)阻反射參量放大器,變?nèi)莨?第三章 倍頻器和上變頻器,1. 變?nèi)莨鼙额l器,變?nèi)莨鼙额l器的基本原理、電路、特點(diǎn),微帶型二倍頻器,微帶型四倍頻器,低通濾波器,高阻線,開路線(空閑）,帶通濾波器,2. 階躍-恢復(fù)二極管倍頻器,(1) 階躍-恢復(fù)二極管的基本特性,(2) 階躍-恢復(fù)二極管倍頻器組成和工作原理,方框圖,各級波形,偏置電路,匹配電路,激勵(lì)電感,諧振電路,輸出濾波器,負(fù)載,信源,脈沖發(fā)生器,原理電路圖,高頻扼流圈,自給偏壓電阻,輸入濾波匹配網(wǎng)絡(luò),激勵(lì)電感,諧振電路和濾波電路根據(jù)具體情況可以是集中參數(shù)或分布參數(shù)電路,隔直流電容,輸入,輸出,

4、隔直電容,軛流圈,偏壓電阻,匹配電容,匹配電感,調(diào)諧電容,激勵(lì)電感,階躍管,諧振線,耦合電容,防寄生振蕩電阻,輸入,輸出,偏置線,諧振線,第四章 微波半導(dǎo)體二極管振蕩器,1. 雪崩渡越時(shí)間二極管,產(chǎn)生負(fù)阻的機(jī)理,2. 轉(zhuǎn)移電子器件,N型砷化鎵材料的雙能谷效應(yīng)，速度電場特性,疇的概念及工作模式(渡越時(shí)間、猝滅、延遲模式、限壘模),靜態(tài)和動態(tài)伏安特性,3. 負(fù)阻振蕩器的工作原理,起振、平衡和穩(wěn)定條件,4. 負(fù)阻振蕩器電路,(1) 同軸腔,(2)微帶振蕩器,(3)波導(dǎo)振蕩器,5.負(fù)阻振蕩器的頻率調(diào)諧,所謂頻率調(diào)諧就是采取一定的措施改變振蕩器的振蕩頻率。,調(diào)諧方式,機(jī)械調(diào)諧,通過改變諧振腔的尺寸來改變

5、振蕩頻率,電調(diào)諧,偏置調(diào)諧,通過改變負(fù)阻器件的偏置來改變振蕩器的振蕩頻率，體效應(yīng)管采用偏壓調(diào)諧，雪崩管采用偏流調(diào)諧，但是頻率變化的同時(shí)輸出功率也在發(fā)射變化，甚至出現(xiàn)停振,變?nèi)莨苷{(diào)諧,YIG調(diào)諧,并聯(lián)調(diào)諧,等效電路,變?nèi)莨苷{(diào)諧,串聯(lián)調(diào)諧,等效電路,YIG調(diào)諧負(fù)載振蕩器,6.負(fù)阻振蕩器的噪聲和頻率穩(wěn)定度,提高頻率穩(wěn)定度措施(腔體穩(wěn)頻、注入鎖相),第五章 微波晶體管放大器和振蕩器,1.微波晶體管的S參數(shù),2.微波放大器的增益、穩(wěn)定性和噪聲系數(shù),三種功率增益、穩(wěn)定性的概念及判定方法、二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)的一般表達(dá)式、等噪聲系數(shù)圓,3.小信號微波晶體管放大器的設(shè)計(jì),(1) 單向化設(shè)計(jì),例：設(shè)計(jì)單級微波晶

6、體管放大器，工作頻帶為3.74.2GHz，輸入輸出端阻抗均為50。,解：放大器的帶寬為,頻帶較窄，因此考慮在頻率高端實(shí)現(xiàn)共軛匹配,(1)選管，并測量S參數(shù),采用微帶電路,選定某晶體管并測得在4.2GHz，工作電壓為6V，電流5mA時(shí)的S參數(shù)為,(2)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),因?yàn)?所以,源反射系數(shù)為,輸入匹配網(wǎng)絡(luò)采用單支節(jié)調(diào)配器，用圓圖進(jìn)行，由于是并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以采用導(dǎo)納圓圖,輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是將50歐姆源阻抗變換為晶體管要求的源阻抗,步驟,在圓圖上找到 所對應(yīng)的點(diǎn)A,過A點(diǎn)沿等反射系數(shù)圓向負(fù)載方向旋轉(zhuǎn)，交g=1圓于C，所轉(zhuǎn)過的長度即為l1,找到過C點(diǎn)的等電納圓，該圓交反射系數(shù)為1的圓與E,從短路點(diǎn)開始沿反射系數(shù)為1的圓向電源方向旋轉(zhuǎn)到E點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的長度即為l2,A,B,D,E,.,.,.,lB=0.072,lD=0.149,lE=0.409,(3) 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),因?yàn)?所以輸出匹配網(wǎng)絡(luò)可以采用一段傳輸線作為移相段，在附加一四分之一波長阻抗變換器來實(shí)現(xiàn)，用阻抗圓圖,步驟,(1)在圓圖上找到 所對應(yīng)的點(diǎn)A,(2)沿過A點(diǎn)的等反射系數(shù)圓向負(fù)載旋轉(zhuǎn)交實(shí)軸于C點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的長度即為l3,C點(diǎn)對應(yīng)的阻抗為0.45,A,B,.,lB0.012,.,rA0.45,非歸一化值為,所以，四分之一波長阻抗變換器的特性阻抗