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放大器基础知识

线性度考虑因素

射频功率放大器(RF Power Amplifier,简称PA)的线性度是指放大器在放大信号时,对输入信号的忠实程度。当我们谈论射频功率放大器的线性度时,常考虑以下几个参数:

  1. 一次互调失真 (IMD1) 或 第三阶互调失真 (IMD3):互调失真是多个频率输入信号经过放大器放大后,生成的不期望的失真产品。第三阶互调失真是最常被提到的,并且其强度与输入信号的幅度有关。IMD3通常表示为与输入信号的相对级别,其大小由两个输入频率的失真产物确定。

  2. 总谐波失真 (THD):这是由于放大器在放大信号时产生的谐波内容。THD是所有谐波分量的总和与基频分量的比值。

  3. 增益压缩点
    • 1 dB压缩点 (P1dB):这是当放大器的输出比线性增益少1 dB时的输入功率。P1dB是放大器从线性区进入压缩区的一个指标。
    • 三阶截止点 (IP3 或 OIP3):这是一个理论上的点,指放大器的线性增益和第三阶互调失真产物交汇的地方。在实际应用中,放大器从未达到这个点,但IP3常用于衡量放大器的线性性能。
  4. 增益变化:在某些应用中,随着频率或温度的变化,放大器的增益可能会发生变化,这也可以看作是一种非线性效应。

  5. 失真因子或误差向量幅度 (EVM):对于数字调制信号,EVM是一个衡量系统误差的重要参数。EVM越低,放大器对于输入信号的线性度越好。

  6. 噪声因子 (NF):虽然不直接是线性度的指标,但噪声因子也经常与其他线性参数一起被考虑,因为它影响到放大器在低信号级别时的性能。

功放性能指标

1. P1dB

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2. 功率增益

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3. 效率

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4. 失真

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5. 邻信道功率比

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6. 动态范围

由接收机可以无失真接受的输入信号范围成为动态范围 (DR) 。 动态范围的定义为输出1dB功率压缩点与放大器最小可以检测信号的比值。

通常定义为:

\[\text{DR(dB)} =P1dB + 171 - 10 \log_{10}(B) - NF - G(dB)\]

多级IP3级联

\[IP3_{input}=\frac{1}{\frac{1}{IP3_{1}}+\frac{G_1}{IP3_{2}}+\frac{G_1G_2}{IP3_{3}} }\]

HEMT与pHEMT区别

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放大器线性化技术

功放线性化技术:

预失真技术,前馈技术

提高放大器效率的技术

Doherty放大器,包络消除与恢复,自适应偏置,反相。

Doherty放大器原理

Doherty原理

相位噪声概念

相位噪声,有时也被称为相位抖动或频率抖动,描述的是在一个频率源(如振荡器或时钟信号)中的相位不稳定性。它是高频、射频和微波系统性能评估的关键参数,特别是在雷达、通信和相位敏感的应用中。

相位噪声主要有以下特点和定义:

  1. L(f): 相位噪声通常表示为L(f)或Sϕ(f),它是频率偏移f(从载波或中心频率开始计算)处的单侧相位噪声功率谱密度,并且通常以dBc/Hz为单位。其中“dBc”表示相对于载波的分贝数,而“/Hz”表示这是一个功率谱密度值。

  2. 噪声分布:相位噪声在频率域上有特定的分布。对于振荡器或其他频率源,可能存在几个主要的噪声区域,通常称为1/f^3、1/f^2、1/f、f^0等。每个区域对应于不同的噪声机制。

  3. 影响:高的相位噪声可以降低系统的信噪比,导致通信系统的误码率增加,以及雷达和其他射频系统的性能下降。

  4. 来源:相位噪声可以由多种机制产生,包括热噪声、闪烁噪声(或1/f噪声)、AM-to-PM转换以及外部干扰等。

  5. 测量:相位噪声可以使用专门的相位噪声测试仪或矢量网络分析仪进行测量,通过与已知的参考源进行比较,从而确定设备的相位噪声特性。

总的来说,相位噪声是评估射频和微波系统性能的关键参数,特别是在需要高信号纯度或高解析度的应用中。对于设计工程师来说,理解和优化相位噪声是确保系统达到其性能要求的关键。

矢量网络分析仪工作原理以及校准意义

矢量网络分析仪(VNA,Vector Network Analyzer)是一种高级的测量设备,主要用于测量射频(RF)和微波电路的S参数,包括传输系数和反射系数等。S参数提供了关于电路如何在频率域内响应信号的信息。

工作原理:

  1. 信号源:VNA包含一个或多个频率可调的信号源,用于产生一个已知的、扫描整个感兴趣频率范围的射频信号。

  2. 测量:VNA通过一个端口向被测设备(DUT, Device Under Test)发送已知的信号,并在其他端口接收反射和传输的信号。

  3. 数据处理:接收到的信号与发送信号进行比较,从而得到DUT的S参数。这些S参数可以随后在幅度和相位上进行表示,并且可以在多种格式(例如,对数幅度、相位、实部和虚部、群延迟等)中显示。

为什么要校准:

  1. 去除误差:VNA本身的组件、连接线和其他部分会对测量结果产生误差。校准的主要目的是识别并纠正这些误差,从而得到真实的、准确的S参数测量值。

  2. 确保精度:为了保证测量的可靠性和准确性,定期的校准是必要的。特别是在高精度应用中,未校准的VNA可能导致不准确的测量结果。

  3. 系统响应与匹配:系统响应和源/负载匹配是两种基本的误差,它们可以通过简单的校准技术进行校正。更复杂的校准(如SOLT或TOSM校准)可以纠正更多种类的误差。

  4. 环境变化:温度、湿度、机械应力等因素可能影响VNA及其连接线的特性。这也是为什么即使在没有物理更改的情况下,也需要定期校准。

  5. 确保测量的一致性:在长时间跨度或不同的VNA之间进行测量时,校准确保了测量的一致性和可比性。

总的来说,VNA的校准确保了测量的准确性、可靠性和一致性,使得其测量结果可以被充分信赖。

矢量网络分析仪中,RBW是什么,其作用是啥

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RBW代表“分辨带宽”(Resolution Bandwidth)。它描述了矢量网络分析仪在频谱分析模式下的滤波器带宽。RBW的选择影响信号的显示清晰度和测量时间:
- 更小的RBW会导致更高的频谱分辨率,可以更清晰地区分临近的信号,但测量时间会增加。
- 更大的RBW则会导致测量速度更快,但频谱的分辨率下降,可能导致紧邻的信号不能被明确分开。

矢量网络分析仪的用法:如何校准,如何测量

矢量网络分析仪 (Vector Network Analyzer, VNA) 是一个用于测量电路网络的电性能(如S参数)的仪器。以下是VNA的基本用法:

1. 校准:

校准是确保VNA测量的准确性的关键步骤。校准可以消除系统误差,如直流偏移、线性度、源和负载匹配以及孤立度等。

校准步骤

a. 选择校准类型:有单端、双端和全2端口校准等。

b. 连接校准套件:这是一个包含已知特性的精确组件集(例如开路、短路、负载和通过)。

c. 进行校准:按照VNA的提示,依次连接校准套件的组件。确保在连接时减少人为误差(如扭矩不均等)。

d. 保存校准数据:完成校准后,保存校准数据以便之后的测量使用。

2. 测量:

一旦完成了校准,你就可以开始测量你的设备或网络了。

测量步骤

a. 连接被测设备:确保连接稳固且无损坏。

b. 设置测量参数

  • 频率范围:确定你想要测量的频率范围。
  • S参数:例如S11、S21等。
  • 功率级别:为了保护被测设备和VNA,设置适当的功率。

c. 进行测量:按下开始按钮,VNA将扫描整个频率范围并显示结果。

d. 数据分析:你可以在VNA上直接观察数据,或将数据导出到计算机上进行分析。

e. 数据保存:完成测量后,保存你的数据以供将来参考。

注意事项

  • 在测量之前,请确保被测设备的功率和电压规格与VNA相匹配。
  • 避免过度扭紧连接器,以免损坏VNA或被测设备。
  • 保持VNA和被测设备的清洁,确保连接时没有杂质或尘埃。

VNA是一个强大的仪器,但要得到准确的结果,操作者需要深入了解其功能并确保正确地使用。

锁相环原理

锁相环通常由鉴相器(PD,Phase Detector)、环路滤波器(LF,Loop Filter)和压控振荡器(VCO,Voltage Controlled Oscillator)三部分组成,锁相环组成的原理框图如图8-4-1所示。 image

利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成uD(t)电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制。

TP联洲

二面

  1. 在模拟电路中,耗尽型和增强型晶体管的区别
    • 增强型(Enhancement-mode):这种MOSFET在零偏压下是关闭的,需要一个阈值电压使其导通。N沟道增强型MOSFET需要一个正的门源电压使其导通,而P沟道增强型MOSFET需要一个负的门源电压。
    • 耗尽型(Depletion-mode):这种MOSFET在零偏压下是开启的,需要一个偏压使其关闭。N沟道耗尽型MOSFET需要一个负的门源电压来关闭它,而P沟道耗尽型MOSFET需要一个正的门源电压。
  2. 相干解调的原理: 相干解调是基于一个与原始调制信号相位匹配的参考信号来解调的过程。因为它使用了与发送信号同相位的参考信号,所以叫做“相干”解调。在接收端,乘法混合器将接收到的信号与本地的相干振荡器产生的参考信号相乘,从而恢复出原始的信息信号。

  3. 测量信号出现了一个阶梯,可能的原因是什么? 出现阶梯状的信号可能是由多种原因导致的,其中包括:
    • A/D转换器的分辨率限制
    • 信号的量化噪声
    • 系统的非线性响应
    • 采样速率不足或者别的数字效应
    • 信号路径中的干扰或信号反射

TP-Link提前批

二面

噪声系数级联公式

1. 噪声系数级联公式:

噪声系数(Noise Figure, NF)描述了设备输入噪声与其自身产生的噪声之间的比率。当我们考虑多个级联的组件时,级联噪声系数可以用以下公式表示:

\[NF_{total} = NF_1 + \frac{NF_2-1}{G_1} + \frac{NF_3-1}{G_1G_2} + \dots\]

其中:

  • $ NF_{total} $ 是总的噪声系数
  • $ NF_1, NF_2, \dots $ 是每个级联阶段的噪声系数
  • $ G_1, G_2, \dots $ 是每个级联阶段的增益,通常以dB表示

S参数的定义是什么?

2. S参数的定义:

S参数(Scattering parameters 或 S-parameters)用于描述RF和微波电路的电性能。S参数为复数,可以用幅度和相位来表示。

对于二端口网络:

  • $ S_{11} $:输入反射系数
  • $ S_{12} $:从输入到输出的透射系数
  • $ S_{21} $:从输出到输入的透射系数
  • $ S_{22} $:输出反射系数

对于多端口网络,S参数矩阵可以扩展。

射频芯片所使用各个工艺的优缺点

3. 射频芯片所使用各个工艺的优缺点:

射频芯片有多种制造工艺,以下是一些常见的工艺及其优缺点:

  • Si CMOS (硅CMOS)
    • 优点: 低成本,与数字电路集成度高,适合于大规模生产。
    • 缺点: 较高的噪声系数,对射频性能的要求较高。
  • GaAs (砷化镓)
    • 优点: 低噪声,高电子迁移率,适合高频应用。
    • 缺点: 成本较高,与其他电路集成度低。
  • SiGe (硅锗)
    • 优点: 高电子迁移率,适中的集成度,适合中频到高频应用。
    • 缺点: 对制程要求较高。
  • GaN (氮化镓)
    • 优点: 高功率、高温和高频操作,适合于军事和雷达应用。
    • 缺点: 较高的制造成本。

选择哪种工艺取决于应用的具体要求,如频率、功率、集成度和成本等因素。

不同种类放大器的优缺点

不同种类放大器的优缺点:

放大器按其工作原理和应用可以分为多种类型,以下是一些常见的放大器类型及其优缺点:

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史密斯圆图中,分别并联串联电容电感变化情况

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上感下容

史密斯圆图是一个复数阻抗平面图,用于射频和微波电路设计。

  • 并联电容:在史密斯圆图中,增加并联电容会使阻抗点向左移动,即沿着常数电导线向圆心移动。
  • 并联电感:增加并联电感会使阻抗点向右移动,即沿着常数电导线远离圆心移动。
  • 串联电容:在史密斯圆图中,增加串联电容会使阻抗点向下移动,即沿着常数阻抗线。
  • 串联电感:增加串联电感会使阻抗点向上移动,即沿着常数阻抗线。

射频前端中去耦电容选型,击穿电压如何考虑

射频前端中去耦电容选型,击穿电压如何考虑:

去耦电容用于隔离直流电和平滑电压,以防止射频噪声传播。

  • 选型:选择去耦电容时,通常考虑电容值、工作频率、电压等级和封装形式。电容值要足够大,以提供良好的去耦效果。同时,电容的自谐振频率(SRF)应高于工作频率,以确保在工作频率下电容的性能是最佳的。

  • 击穿电压:电容的击穿电压是指电容在此电压下会被永久损坏的电压。在选型时,应确保电容的击穿电压远大于其可能承受的最大电压,通常考虑至少有50%的裕度。例如,如果电路中的电压是5V,那么选择一个击穿电压为10V或更高的电容是明智的。

ADS仿真大概流程,EM仿真流程,HFSS使用过吗?

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Lange耦合器的原理?

Lange耦合器是一种微带线式的多导线耦合器,主要用于射频和微波应用中。它由多条平行的微带线组成,这些微带线紧密排列以实现耦合。它能实现宽带的四端口耦合功能,广泛应用于功率分配、混频和相位控制等应用中。

Lange耦合器的基本原理

  1. 互相耦合的微带线:Lange耦合器通常由三条或四条紧密排列的微带线组成。通过它们之间的物理接近性,电场能从一条微带线耦合到另一条微带线。

  2. 宽带响应:由于其物理结构,Lange耦合器可以实现宽带的耦合响应。这使得它们对于宽带射频和微波应用特别有价值。

  3. 四端口网络:标准的Lange耦合器是一个四端口设备。这意味着输入信号可以被均匀地分配到两个输出端口,同时具有特定的相位关系。

操作机制

当射频信号输入Lange耦合器的一个端口时,它会在微带线之间耦合并分布,生成两个或更多的输出信号。这些输出信号具有特定的幅度和相位特性,取决于耦合器的设计和构造。

Lange耦合器的特点和优点:

  1. 紧凑的尺寸:由于其微带线结构,Lange耦合器可以实现非常紧凑的尺寸。
  2. 低插入损失:与其他类型的耦合器相比,它们通常具有较低的插入损失。
  3. 良好的隔离性能:在设计得当时,Lange耦合器可以实现良好的隔离度,减少不希望的信号路径。
  4. 宽带性能:它们能够在较宽的频率范围内工作,保持其耦合特性。

然而,它们也有缺点,如对制造公差敏感,以及在某些应用中可能存在的尺寸限制。

总之,Lange耦合器是一种在射频和微波工程中常用的耦合器,因其独特的结构和宽带性能而受到青睐。

HPA选用AB类的原因

ViVo

一面

计算传输线的输入阻抗需要以下参数:

  1. 负载阻抗(ZL):连接到传输线末端的阻抗。
  2. 特性阻抗(Z0):传输线本身的特性阻抗。
  3. 电波传播常数(γ):包括传播常数的实部(α)和虚部(β)。
  4. 线长(l):传输线的实际长度。
  5. 频率(f):传输的信号频率。
  6. 介电常数(ε):传输线的介质的电容性。

有了这些参数后,你可以使用相关的公式来计算输入阻抗。一般来说,输入阻抗(Zin)可以用以下公式表示:

\[Z_{\text{in}} = Z_0 \frac{Z_L + j Z_0 \tan(\beta l)}{Z_0 + j Z_L \tan(\beta l)}\]

其中,$ j $ 是虚数单位,$ \beta $ 是传播常数的虚部。

请注意,这是一个理想化的模型,实际应用中可能需要考虑其他因素,如损耗、分布参数等。

介绍一下手机射频

手机射频(RF,Radio Frequency)是手机通信中一个关键的组成部分。它涉及到无线电频率的生成、接收、调制和处理,用于实现无线数据和语音通信。以下是一些主要的组成部分和特点:

  1. 射频模块:负责发射和接收无线电波。通常包括功率放大器、低噪声放大器、混频器等。

  2. 天线:用于发送和接收无线电信号。

  3. 调制和解调:在发送端,射频模块将数字信号调制成无线电信号;在接收端,它将无线电信号解调成数字信号。

  4. 频率:手机射频通常工作在几百MHz到几GHz的范围内,具体频率取决于使用的通信标准(如GSM, 3G, 4G LTE, 5G等)。

  5. 信道和带宽:为了多用户接入和数据传输的需要,通常将频率范围划分为多个信道和子带。

  6. 兼容性:射频模块通常需要支持多种通信标准和频段,以便手机能在不同的网络和地区内工作。

  7. 射频前端:这是一个集成了多个射频功能(包括放大、过滤和开关)的复杂组件。

  8. 性能要求:射频系统需要满足一定的性能指标,如输出功率、接收灵敏度、信噪比等。

  9. 射频规范和安全:因为射频辐射可能对人体有一定影响,因此各国通常有一系列射频安全标准和规定。

射频技术不仅用于手机,还广泛应用于无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙、卫星通信、广播和其他无线通信系统。由于射频组件通常消耗大量电力并可能产生热量,因此射频设计也需要考虑功耗和散热问题。

接收机分类及原理

射频接收机(RF Receiver)有多种设计架构,以满足不同应用和性能需求。以下是几种常见的射频接收机类型以及它们的基本原理:

1. 超外差接收机(Superheterodyne Receiver)

原理框图:

  • 天线 → 射频放大器(RF Amplifier) → 混频器(Mixer) → 中频放大器(IF Amplifier) → 解调器(Demodulator) → 低频放大器(Audio Amplifier)。

特点:

  • 这是最常用的接收机类型。
  • 混频器将接收到的射频信号与一个本机振荡频率(LO)混合,生成中频(IF)信号。
  • 中频信号再经过放大和滤波处理,然后解调成基带信号。

2. 直接转换接收机(Direct Conversion Receiver)或零中频接收机(Zero-IF Receiver)

原理框图:

  • 天线 → 射频放大器(RF Amplifier) → 混频器(Mixer) → 解调器(Demodulator) → 低频放大器(Audio Amplifier)。

特点:

  • 直接将射频信号转换为基带信号,不需要中频阶段。
  • 设计相对简单,但更容易受到一些特定类型噪声和干扰的影响。

3. 低中频接收机(Low-IF Receiver)

原理框图:

  • 天线 → 射频放大器(RF Amplifier) → 第一混频器(First Mixer) → 低中频放大器(Low-IF Amplifier) → 第二混频器(Second Mixer) → 解调器(Demodulator)。

特点:

  • 采用比标准超外差接收机更低的中频。
  • 设计上介于超外差接收机和直接转换接收机之间,试图兼顾两者的优点。

4. 软件定义无线电(Software Defined Radio, SDR)

原理框图:

  • 天线 → 射频前端(RF Front-End) → 模数转换器(ADC) → 数字信号处理(DSP)。

特点:

  • 大部分信号处理工作都在数字域内完成。
  • 高度灵活,可以通过软件来更改接收机的参数和功能。

每种接收机架构都有其优缺点,适用于不同的应用场景和性能需求。通常,选择哪种类型的接收机取决于所需的信号质量、功耗、成本和复杂性等因素。

射频收发机中的滤波器

滤波器在射频收发机(RF transceivers)中起着非常重要的作用。以下是滤波器在不同阶段的应用和作用:

1. 前端滤波(Front-End Filtering)

作用:

  • 在信号进入接收机之前,滤除与目标信号无关的其他频率信号。
  • 减少射频前端放大器(RF Amplifier)的非线性失真。

2. 频道选择滤波(Channel Selection Filtering)

作用:

  • 在超外差接收机中,经常放置在中频(IF)放大器后,用于进一步提取目标频道。
  • 减少邻频干扰(Adjacent Channel Interference)。

3. 带通滤波(Bandpass Filtering)

作用:

  • 允许特定频段的信号通过,同时阻止其他频段的信号。
  • 在发射端,用于确保信号仅在分配的频段内传播。

4. 带阻滤波(Bandstop Filtering)或陷波滤波(Notch Filtering)

作用:

  • 用于消除某个特定频段的干扰。
  • 可用于减少谐波和杂散频率。

5. 低通滤波(Low-Pass Filtering)

作用:

  • 在发射端,用于减少高频谐波。
  • 在解调后,用于平滑基带信号。

6. 高通滤波(High-Pass Filtering)

作用:

  • 消除低频噪声和直流分量。
  • 用于改善信号质量。

7. 毛刺滤波(Spike Filtering)

作用:

  • 消除短时间的高幅度干扰。
  • 用于防止瞬态干扰破坏整个接收过程。

滤波器的设计和选择取决于多种因素,包括所需的带宽、选择性、插入损耗以及对其他系统性能指标(如信噪比、动态范围等)的影响。因此,滤波器是射频收发机设计中一个非常关键的部分。

灵敏度公式

在通信系统中,灵敏度通常用于描述接收机在最低信号强度下仍能可靠地接收和解码信号的能力。灵敏度的公式可以因系统的具体需求和设计而异,但一种常用的灵敏度公式为:

\[\text{灵敏度(dBm)} = -174 \text{ dBm/Hz} + 10 \log_{10}(BW) + NF + SNR\]

其中:

  • $ -174 \text{ dBm/Hz} $ 是热噪声水平。
  • $ BW $ 是接收机带宽(单位:Hz)。
  • $ NF $ 是噪声系数(Noise Figure,单位:dB)。
  • $ SNR $ 是所需的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,单位:dB)。

这个公式假设了接收机是热噪声有限的,并且在给定的带宽、噪声系数和所需信噪比下,给出了接收机应有的最低接收信号强度。

这个灵敏度值是一个重要的性能指标,通常用于评估和比较不同接收机的性能。它也常用于系统链路预算分析中,以确保整个通信链路能满足性能要求。

大疆

  1. 频段不一致为什么要考虑隔离度:
    • 不同频段的信号在共用同一通信链路或设备时可能会互相干扰。隔离度高可以减少这种干扰,确保每个频段的信号质量。
  2. 放大器分类ABCD:
    • 类A:线性放大,效率低。
    • 类B:推挽放大,效率相对较高,但有交越失真。
    • 类AB:介于类A和类B之间,既有一定的线性性也有一定的效率。
    • 类C:用于射频放大,效率高但非线性。
    • 类D:开关放大器,效率非常高,但可能产生高频谐波。
  3. 宽带匹配怎么史密斯圆上表现:
    • 在史密斯圆图上,宽带匹配通常表现为一段曲线而非单一点,这意味着在一定的频率范围内都能实现良好的阻抗匹配。
  4. 为什么衰减器和移相器要放在系统中间:
    • 放在系统中间可以更有效地控制信号级别和相位,以优化整个系统的性能和稳定性。
  5. 放大器自激与工作稳定性如何判断:
    • 如果放大器自激,通常会产生不需要的信号或振荡。检查S参数(散射参数)和使用其他稳定性因子(如K因子或μ因子)来判断放大器的稳定性。
  6. 非线性放大器为什么会产生频率分量:
    • 非线性放大器在处理信号时会引入谐波和互调失真,从而产生新的频率分量。
  7. 混频之后的中频信号有哪些?除了有用信号外还有哪些干扰?如何滤波处理:

混频之后的中频信号有哪些?

混频之后通常会生成以下几种信号:

  • 目标中频信号(IF)
  • 镜像频率(Image Frequency)
  • 各种谐波(Harmonics)
  • 本地振荡器(Local Oscillator, LO)的泄漏信号

除了有用信号外还有哪些干扰?

  • 镜像频率:是混频器输入频率与本地振荡器频率之间对称的频率。
  • 本地振荡器泄漏:可能会与其他信号混合,产生不需要的频率分量。
  • 谐波干扰:由于非线性效应,可能产生整数倍的谐波。
  • 邻频干扰:来自相邻频道的信号。

如何滤波处理?

  • 前端滤波器(RF Filter):在混频之前使用,以减少镜像频率和其他不需要的信号。
  • 中频滤波器(IF Filter):混频后使用,专门用于提取目标中频信号。这通常是一个带通滤波器。
  • 陷波滤波器(Notch Filter):用于消除特定频率的干扰。

通过综合应用这些滤波器,可以有效地隔离有用信号并消除干扰。

射频小馆-华为面试

荣耀面试

一面-项目为主

1. S11的定义: S11 是一个在S参数矩阵中的元素,通常用于描述一个两端口网络的输入端的反射特性。S11 通常被称为输入反射系数,它表示当一个信号从第一个端口进入网络时,有多少信号被反射回来。S11 可以在幅度和相位上都进行描述,通常使用复数来表示。

2. 反射系数的定义以及其范围: 反射系数(Γ,Gamma)描述了一个界面或设备上入射波与反射波之间的比例。数学上,反射系数定义为: \(Γ = \frac{V_{\text{reflected}}}{V_{\text{incident}}}\)

其中 $ V_{\text{reflected}} $ 是反射电压,而 $ V_{\text{incident}} $ 是入射电压。

反射系数的值范围是 -1 到 1 之间。当所有的入射能量都被反射时,反射系数为1(或者在复数形式下,可以有一个相位)。当没有能量被反射时,反射系数为0。负值表示反射波与入射波之间的相位差异。

3. 驻波比范围: 驻波比(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)是一个描述传输线上反射条件的参数。它定义为电压最大值与最小值之间的比例。

\[\text{VSWR} = \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|}\]
其中 $\Gamma$ 是反射系数的幅度。

理论上,VSWR 的最小值为1,这表示线上没有反射,所有能量都被传输。这是理想的条件,通常在完美匹配的情况下出现。当所有的能量都被反射时,VSWR 是无穷大。

在实际应用中,一个好的系统可能会有一个较低的VSWR值,例如1.5:1或更低。较高的VSWR值(例如3:1或更高)可能表示系统中存在不良的匹配或其他问题。

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权
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