非线性电路与系统(第十一章).ppt

非线性电路与系统第十一章微波毫米波（高频前端子）系统第一章微波毫米波（高频前端子）系统第一章微波毫米波（高频前端子）系统11.1微波毫米波电桥的平衡电路11.1.1理想电桥特性微波系统2、m个二端口电路部件直接级联微波系统其系数与指数的换算关系如下：G=10Log(G指数）dBNF=10Log(F指数）dB11.3微波发射系统微波发射系统11.3微波发射系统主要指标：①工作频段： 若f高→Δf宽，通信容量大。11.3微波发射系统?频率稳定度： 取决于本振的频率稳定度。 目前一般微波振荡器频稳好者可达10－5～2×10－6左右。若需要更好的长稳，得采用石英晶体控制的锁相振荡器，其稳定度基本取决于石英晶体振荡器。④干扰与噪声： 包括相位噪声、交调干扰噪声等。 相位噪声产生于本振，体现振荡器瞬时频稳（短稳）的质量，表示信号的频谱纯度。交调干扰噪声主要产生于本振、上变频器、功放的非线性特性，以及微波部件之间的回波反射。（如果每个部件的输入输出不好需加隔离器）。11.3微波发射系统⑤交调失真： 取决于上变频器和功放的非线性特性，最主要的交调失真是3阶交调，因为它最靠近载波信号，难于滤掉，并且比其他高阶交调分量高。11.3微波发射系统ICPN(dBm)=式中：ICPN是第n阶交调点功率（dBm）；S是交调分量与载波之比(dB)；P是载波功率电平（dBm）；N是交调阶数。11.4微波接收系统微波接收系统11.4微波接收系统2．噪声系数：主要是取决于前面一两级3．本振频率稳定度：包括长稳和短稳（与接收机相同）4．寄生参数：包括带内谐波和杂散，由电路的非线性特性产生。5．动态范围：由接收机灵敏度和1dB压缩点确定。 接收机灵敏度：主要由噪声、增益和中频带宽决定。11.5雷达系统雷达方程：11.5雷达系统11.5雷达系统11.5雷达系统11.6通信系统通信方程（FriisEquation)11.6通信系统通讯系统举例目前：收发异频双工，相位调制、数字微波以C－波段VSAT户外系统―极小口径终端卫星地面站为例。11.6通信系统应用：①雷达②通信③电子对抗等系统本振上变频器BPF功放天线中频调制信号 以系统体制和作用距离而定。以P1dB或输出饱和功率PSAT定义。天线方向图尖锐，而体积小；但电磁波的空间衰减大，接收机的噪声也高。②输出功率及发射功率：振荡器1振荡器1合成器被测件频谱仪f1f2图五、非线性电路交调测试方法Pff1f2f2-f12f1-f22f2-f13f1-2f23f2-2f12f12f2f1+f2PSf1f12f1-f22f2-f1主要性能指标：1、工作频段：主要取决于检测频带（无源辐射计）、或发射机频带（固定点）及多普勒频漂（移动目标）。BPFLNABPFLPF带通滤波器镜频抑制滤波器低通滤波器A本振混频器低噪声放大器前中天线中频输出另外还有其他指标，如镜频抑制度，输入/输出驻波，三阶交调，抗烧毁输入功率等。Pmin=NF(kT0Δfm)M式中Δfm－系统中频带宽；识别系数M1雷达系统举例式中：Pr－接收功率；Pt－发射功率；G－发射天线增益；R－距离；Ae－接收天线的有效面积；?雷达目标的截面积如果收发共同一付天线，有，再由最小可检测信号Smin代替Pr，可求得雷达的最大作用距离：Smin=式中：－发射的每个脉冲的总能量；L－考虑的损耗项；d－所要求的检测指标收发开关发射机调制器显示器检波器定时器LNA视放中放本振天线信号处理双工滤波功放调制同步器显示激励器中放前放混频伺服典型脉冲雷达方框图VCO耦合器环行器混频器前中天线中频输出这种FMCW雷达应用很少的原因的解决措施：①零中频不知的正与负，即不知目标运动的矢量方向（可通过高中频、三角波形调制解决）。②由于环形器隔离度不够大，接收路饱和严重，即动态范围太小。（可采用对消技术，目前可对消70dB左右。FMCW雷达的简易原理方框图其中PR——接收功率；PT——接收功率；GT——发射天线增益；GR——发射天线增益；c——光速；f——频率；d——收/发天线距离系统技术指标：发射频率：5.925~6.425GHz接收频率：3.7~4.2GHz输入/输出中频：70±18MHz信道划分：50个（10MHz）；100个（5MHz）；200个 (2