此篇文章基于全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽培訓(xùn)網(wǎng)的官網(wǎng)的高頻電路類賽題總結(jié)的知識(shí)點(diǎn)。

?高頻電路賽題的相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)

（1）高頻電路的單位

a.1kHz=1000Hz不等于1KHz（大寫的K是錯(cuò)誤的）

b.S是西門子，電導(dǎo)的單位，s是秒，時(shí)間單位

c.M是兆，是10的六次方，m是毫，是10的負(fù)三次方

（2)LC串聯(lián)諧振回路（電壓諧振）

“以Wo為主，低容高感”：就是比Wo低的話，LC串聯(lián)電路相當(dāng)于電容，比Wo高的話，LC串聯(lián)電路相當(dāng)于電感。

（3）LC并聯(lián)諧振回路（電流諧振）

“以Wo為主，低感高容”：就是比Wo低的話，LC串聯(lián)電路相當(dāng)于電感，比Wo高的話，LC串聯(lián)電路相當(dāng)于電容。

（4）阻抗變換

a.實(shí)現(xiàn)最大的功率傳輸--共軛匹配

b.改善噪聲系數(shù)--噪聲匹配（提高信噪比）

c.保證濾波器的性能

變換網(wǎng)絡(luò)的要求：

a.損耗小--用純電抗的元件

b.寬帶：變壓器、傳輸線變壓器

c.窄帶：LC網(wǎng)絡(luò)

（5）小信號(hào)放大器

a.放大器的實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)換和控制

b.小信號(hào)放大器的指標(biāo)

1.通頻帶

?窄帶放大器：我們關(guān)心它的電壓增益、選頻電路

?寬帶放大器：我們關(guān)心它的頻率特性、電路形式

2.增益

AGC：自動(dòng)增益控制電路，保持輸出電壓一致，當(dāng)輸入信號(hào)變小時(shí)，增益變大，當(dāng)輸入信號(hào)變大時(shí)，增益變小。通過改變工作點(diǎn)、負(fù)反饋量、諧振回路Q值等參數(shù)實(shí)現(xiàn)。?

3.選擇性：從各種不同頻率信號(hào)的總和（有用的和有害的）選出有用的信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力稱為放大器的選擇性。

幅頻特性越接近矩形，表示帶內(nèi)信號(hào)全部穩(wěn)定，帶外信號(hào)全部衰減，與理想濾波越接近。矩形系數(shù)越小越好。

4.輸出電阻R0（輸出阻抗Z0)

小信號(hào)放大器往往出現(xiàn)在接收機(jī)的前端，后一級(jí)往往是混頻器。輸出電阻大小反映了放大器帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。R0里面不包含負(fù)載電阻RL。

5.信噪比和噪聲系數(shù)

信噪比：衡量一個(gè)信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)。它是在指定頻帶內(nèi)，同一端口的信號(hào)功率Ps和噪聲功率Pn的比值，即

信噪比越大信號(hào)質(zhì)量就越好?

噪聲系數(shù)：線性四端網(wǎng)絡(luò)輸入端的信噪比與輸出端的信噪比之比值，即：

噪聲系數(shù)越接近1越好，在多級(jí)放大器中，第一級(jí)的噪聲對(duì)整個(gè)鏈路的噪聲起決定作用，因此要求它的噪聲盡量小。

6.線性范圍：主要由1dB壓縮點(diǎn)和三階互調(diào)截點(diǎn)IP3來衡量。與器件有關(guān)（場(chǎng)效應(yīng)管線性優(yōu)于雙極性晶體管）、與電路結(jié)構(gòu)有關(guān)（加負(fù)反饋、差分放大可改善）、與輸入端的阻抗匹配情況有關(guān)（噪聲匹配、共軛匹配）

7.穩(wěn)定性：指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時(shí)，放大器的主要特性的穩(wěn)定。

不穩(wěn)定狀態(tài)的極端情況是放大器自激（主要由晶體管內(nèi)反饋引起），使放大器完全不能工作。

設(shè)計(jì)小信號(hào)放大器在穩(wěn)定工作的條件下，滿足頻帶要求，失真小，且具有盡可能大的增益。

（6）LNA低噪聲放大器

?微波器件就是放大器的位置。

設(shè)計(jì)關(guān)鍵：

1.選擇低噪聲器件

2.設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)，噪聲系數(shù)與源電阻有關(guān)，存在最佳源電阻使NF最小

3.抑制噪聲及干擾的措施

（7）功率放大器

在發(fā)射端，我們把調(diào)整好的信號(hào)通過功率放大器放大，然后通過天線進(jìn)行傳輸。

功率放大器的指標(biāo)：輸出功率、效率、線性、雜散與噪聲

（8）振蕩器電路設(shè)計(jì)

a器是一種能量轉(zhuǎn)換的裝置--將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能。其構(gòu)成的電路為振蕩電路。

b.頻振蕩器以產(chǎn)生正弦波為主，常用LC反饋振蕩器和晶體振蕩器

c.高頻用振蕩器（VCO）：由外加電壓改變振蕩頻率的振蕩電路

高頻用VCO(頻率變化范圍較窄，可進(jìn)行調(diào)頻，PLL(鎖相環(huán))的一部分

d.鎖相頻率合成器設(shè)計(jì)（PLL）：屬于反饋控制電路，是自動(dòng)相位控制，具有穩(wěn)頻作用

（9）濾波器電路

a.主要指標(biāo)：截止頻率、中心頻率、通帶帶寬、通帶增益、插入損耗、紋波、帶內(nèi)駐波比、阻帶抑制度、阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)、群時(shí)延函數(shù)、帶內(nèi)相位線性度

b.巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為0

c.切比雪夫型低通濾波器，是在通帶或者阻帶上頻率響應(yīng)幅度等波紋波動(dòng)的濾波器

d.橢圓濾波器：又稱考爾濾波器，是在通帶和阻帶等波紋的一種濾波器

（10）混頻器

a.變頻和混頻就是把兩個(gè)不同的信號(hào)加到非線性器件上進(jìn)行頻率組合后取出和頻或差頻的過程，它的基本功能均是將輸入頻帶信號(hào)的頻譜搬移到新的頻率范圍內(nèi)，即頻譜的線性搬移。

如果本振信號(hào)由外部其他電路提供，則稱這個(gè)電路為它激式混頻器，或簡(jiǎn)稱混頻器

如果本振信號(hào)由自身電路產(chǎn)生的，則稱這個(gè)電路為自激式混頻器，或簡(jiǎn)稱變頻器

b.混頻的應(yīng)用：

1.頻率合成系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)升降頻

2.通信系統(tǒng)中降低對(duì)濾波器的要求

3.衛(wèi)星信號(hào)傳送中的二次變頻的應(yīng)用

c.二極管混頻器的指標(biāo)：變頻增益（損耗）、噪聲系數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍、雙音三階交調(diào)與線性度、工作頻率、隔離度、鏡像頻率抑制度、本振功率、端口性能

（11）調(diào)制與解調(diào)

a.線性變換的特點(diǎn)：信號(hào)頻譜不失真的搬移

非線性變換的特點(diǎn)：對(duì)信號(hào)頻譜進(jìn)行特定的非線性變換，產(chǎn)生新的頻譜結(jié)構(gòu)

b.從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于AM信號(hào)

調(diào)頻波解調(diào)又稱為鑒頻或頻率檢波，調(diào)相波解調(diào)又稱為鑒相或相位檢波

（12）設(shè)備及元件

a.高頻電路里，LCR等元件在寄生電抗的大小和對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)尺寸方面，能夠使用的頻率受限，應(yīng)盡量使用小尺寸元件。一般使用1005和0603在UHF(300M-3000MHz)范圍內(nèi)寄生參數(shù)影響小。大功率電路里，元件尺寸變大，應(yīng)使用高頻專用元件或可以減少寄生參數(shù)的電路。

b.高頻電路里，同軸電纜因損失小、泄露少、阻抗一定、可適度彎曲等常用于高頻信號(hào)的傳送，一般為50歐或75歐。

c.同軸連接器：N型連接器，中心連接器內(nèi)部凹形的稱為接口，凸型的稱為插頭，同軸連接器也有阻抗，一般為50歐或75歐。

1.SMA

2.BNC（示波器的那個(gè)頭）

d.面包板不在高頻電路中使用?

e.原理框圖的制作

f.對(duì)于小信號(hào)放大器而言，單級(jí)增益太高會(huì)造成工作的不穩(wěn)定，從而降低系統(tǒng)的可靠性。后面再用寬帶放大器對(duì)增益進(jìn)行補(bǔ)償。

g.AGC檢波電路設(shè)計(jì)

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