武汉凌特电子技术有限公司 LTE-WB-02D微波通信系统实验指导书
6. 射频功率放大器(PA) 7. 载波振荡器(LO) 8. 载波滤波器(LO BPF) 9. 发射天线(Antenna)
(二)发射器的重要设计参数
1.1dB压缩点
功率放大器的1dB压缩点是决定发射器最大发射功率的主要参数。 其定义如图1-2(a)(b)所示。
P OUT(dBm)1dB1dB压缩点F1dB图1-2 (a) 放大器的1dB压缩点
P IN(dBm)
Power Gain(dB)1dB压缩点1dB压缩点越高放大器的LDR越大P IN放大器的线性动态范围(LDR)
图1-2(b)放大器的1dB压缩点与LDR的关系
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2.内调变失真
所谓的内调变失真是指发射天线接收到同波道其它较大功率信号后,经功率放大器内调制混频所产生的再发射信号使原发射信号产生的失真。解决的方法是在发射天线与功率放大器之间加接一个或多个环行器来降低发射器的内调变失真。
3.噪声抑制率
对于射频前端发射器而言,较大的噪声信号是来自功率放大器大信号放大所产生的谐波,而其它噪声则是由载波振荡器与混频器混频产生的。一般要求噪声低于主要载波信号功率70至90dB,以降低对其它波道的干扰。
4.载波频率稳定性
发射器的载波频率需要符合系统要求,以避免对其他波道干扰,尤其在窄频带系统中更为重要。可利用锁相环路技术来增加载波频率的稳定性。
5.邻波道功率
此项参数是由于系统的调制方法或是发射器快速的开关所造成的。在窄频带系统中,一般要求低于载波信号功率50dB。而在宽频带系统中,则要求达到80dB。
6.发射启动时间
对于数字通讯系统而言,发射器的发射启动时间是很重要的参数,必须保证其足够短,以免限制系统的数据流流量。一般要求为发射器输出功率达到额定功率90%所需的时间。
(三)本实验发射电路框图如图1-3 :
天线微波锁相源数字/模拟已调信号混频模块压控衰减器功放
图1-3 微波发射系统框图
微波锁相源产生的射频信号,作为本振信号经放大后与调制模块产生的信号进行混频,
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和频信号经过压控衰减器,再经过功率放大,最后经天线发射出去。该发射系统电路在系统实验中将多次用到,在此仅对其做一个初步了解。
三、 实验思考题
1. 点。
2.
为什么功率放大器的1dB压缩点是决定发射器最大发射功率的主要参数? 射频发射机的结构和以前学过的高频发射机的结构相同吗?请举出你观察到的异同
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实验二 微波接收系统电路组成及介绍
一、 实验目的
1. 了解射频前端接收系统主要设计参数; 2. 了解本实验系统中微波接收系统的基本结构; 3. 了解接收系统的主要特性。
二、 实验原理
(一)实际射频前端接收器的基本结构
射频前端接收器的基本电路结构如图2-1所示。
图2-1 射频前端接收器
共分为天线(ANTENNA)、射频低噪声放大器(RF LAN)、下变频器(DOWN MIXER)、中频滤波器(IF BPF)和本地振荡器(LO)。其工作原理是将发射端所发射的射频信号由天线接收后,经低噪声放大器将功率放大,再送入下变频器与本地振荡器混频后由中频滤波器将设计所要的频段信号滤出,最后再经过中频放大器将信号放大后,送到基频电路部分解调出所需要的信息信号。
这种只经一个混频器降频(或升频)的电路结构称为一次变频形式。而在实际应用中,亦有二次变频形式,甚至多变频形式。具体使用视系统要求而定。因为基带处理单元(BPU)
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的处理频率有所限制(一般在500MHz以下),所以须利用变频器及本地振荡器将射频信号下变频为中频段信号后,再送入基带处理单元。或是将基带处理单元送出的中频信号用射频前端发射器上变频至射频段信号并放大后,再辐射到空气中。
本实验仅以一次变频形式来说明一个射频前端接收器的各设计参数。
(二)主要设计参数
1. 接收灵敏度
S?FT?k?T?BW??SNRd??ZS
其中S:接收灵敏度
k?1.38?10?23(J/K),玻尔兹曼常数
T(K)?273.15?T??C?,绝对温度
BW:系统的等效噪声频宽
SNRd:在检波器输入端,系统要求的信噪比
ZS:系统阻抗
FT:总等效输入噪声系数
而上述中,总等效输入噪声系数则是由三部分组成。 (1)Fin1,接收器各级的噪声系数。 (2)Fin2,镜像频率产生的噪声。
(3)Fin3,宽频带的本地振荡器振幅调制产生的噪声。 其计算公式如下式所列。
FT?Fin1?Fin2?Fin3
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