射频微波频率源的系统设计
射频微波设计概论(RF系统讲解详明-GOOD)
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當不止一個信號加到輸入端時， 動態範圍定義為“spurious-free region”，如果輸入信號電位相 實際系統（混頻器、放大器） 等 ， “ spurious-free” 動 態 範 圍 1dB壓縮點 DRsf 2
DRsf 3
IP3 G MDS
f1, f2 Mixer or receiver fIF1 fIF2 fIM1 fIM2
兩信號輸入時產生的新的頻率分量
fIF1和fIF2是需要的中頻輸出信號，fIM1和fIM2是三階交調信號。 兩信號輸入時三階交調分量特別受到注意，因為它有可能落在 中頻帶通範圍內。
外差接收機(二次混頻接收系統)
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濾波器1限制輸入信號的通帶以減少互調干擾以及本振通過天線的輻 射。 低雜訊放大器放大的信號與第一本振輸出的信號同時加到混頻器1， 其輸出的高中頻信號經高中頻濾波器1濾波後被高中頻放大器1放大。 被放大的高中頻信號與第二本振輸出的信號經混頻器2再次混頻後， 得到的低中頻信號通過低中頻濾波器2濾波後，最後送到檢波器恢復 出基帶信號。
輸出雜訊No應為N0 = GNi +網路產生的雜訊Nn。
Si / N i No 網路產生的雜訊Nn為 N n N o GN i （W） 故 F GS i / N o GN i 所以 N o FGN i （W）
故以分貝表示的輸出雜訊等於輸入雜訊No(dB)加上雜訊係數F(dB)和增益 G(dB)。
信號雜訊比
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接收機輸出信號的品質可用信號雜訊比（Signal-to-noise ratio, SNR）表示
S 有用信號功率電位 N 無用的雜訊功率電位
信號可1）
對於行動電話，S/N要求大於15dB。對於固定電話要30dB，電視 要40dB，而對於高保真音樂則要60dB。 對於雷達系統，高的信號雜訊比就相當於高的檢測概率低的虛 警概率。如果信號雜訊比達到16dB，檢測概率可達到99.99%而 虛警概率低於10–6。
微波频率源-上
振荡器的相位噪声（P509—§12.3）
• 相位噪声的定义 • 稳频锁相技术（扩充内容） • 锁相频率合成技术
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频率源概述
微波频率源是微波应用系统的心脏，对微波应用系统 的性能有着重要影响！
DC
~
调谐电源
RF
使用非线性有源器件以及无源电路，将直流功率转换 为稳定的RF正弦信号 •晶体管振荡电路 • 偏置于负阻状态的晶体管和二极管 • 频率倍增器件
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
提高频率稳定度的措施： 1、减小外界变化因素：减小机械振动、电源电压变化以及环境温度变化 等因素的影响 2、减小电路参数随外界因素的变化 3、提高腔体的Q值 4、外腔稳频法 附加高稳频腔与振荡器耦合，增加谐振回路的总的储能，提高频率稳定度 5、注入锁定 利用频率牵引原理，用稳定度高的小功率振荡器去控制稳定度较低的大功 率振荡器 6、环路锁相法
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4、微波晶体管振荡器-介质谐振器稳频
（2）输出反射式
右图是输出反射式介质 稳频振荡器电路示意图。 其 中 ， FET 的 栅 极 接 一 段 小 于 λ g/4 开 路 微 带 线，等效在栅极接一个 电容Cg ，漏栅极之间接 正反馈电容Cgd ，使FET 电路构成自激振荡器； 而在输出微带线附近耦 合一个高Q介质谐振 器，它作负载的一部 输出反射式介质稳频振荡器 分，一方面提高了振荡 （a）振荡器电路；（b）等效电路。 器电路Q值。
射频微波通讯电路设计(RF-Microwave Communication Circuits Design )
ε eff = λ
(e) (o) ε eff + ε eff
2
c
=
λ0 f l= = = 4 4 ε eff 4 ε eff
求 Z0e,Z0o： c = 10−20 / 20 = 0.1 Z 0e = Z 0 Z 0e = Z 0
3.7365 + 3.2195 = 1.8636 2 3 × 1011 5.8 × 109 = 6.9387mm = 4 × 1.8636
其中 L，C，CC 計算如下
L= C= Z0 50 = = 1.372 × 10−9 H 9 2π f 0 2π × 5.8 × 10 1 1 = = 5.488 × 10−13 F 9 2π f 0 Z 0 2π × 5.8 × 10 × 50 10 10 = = 5.488 × 10−14 F 9 2π f 0 Z 0 2π × 5.8 × 10 × 50
CF 20 −20 20
CC ： Coupling Capacitance CC < 0.18 / 2πf0 CF： Coupling Factor
CC =
S-parameter analyze： The magnitude of S11，S21，S31，S41(dB)
Return Loss = -20Log(S11) =39.99 dB Coupling = -10Log(P3/P1) = 19.96 dB Isolation = -10Log(P4/P1) = 40.00 dB Directivity = -10Log(P4/P3) = Isolation – Coupling = 40 – 19.96 = 20.04 dB Insertion Loss = -10Log(1-P3/P1) = 0.0436 dB
微波及射频电路设计
本文主要针对通讯产品的一个前沿范畴棗微波级高频电路及其PCB设计方面的理念及其设计原则。
之所以选择微波级高频电路之PCB设计原则，是因为该方面原则具有广泛的指导意义且属当前的高科技热门应用技术。
从微波电路PCB设计理念过渡到高速无线网络（包括各类接入网）工程，也是一脉相通的，因为它们基于同一基本原理棗双传输线理论。
有经验的射频工程师设计的数字电路或相对较低频率电路PCB，一次成功率是非常高的，因为他们的设计理念是以“分布”参数为核心，而分布参数概念在较低频率电路（包括数字电路中）中的破坏作用，常为人们所忽略。
长期以来，许多同行完成的电子产品（主要针对通讯产品）设计，往往问题重重。
一方面固然与电原理设计（包括冗余设计、可靠性设计等方面）的必要环节缺乏有关，但更重要的，是许多这类问题在人们认为已经考虑了各项必要环节下而发生的。
针对这些问题，他们往往将精力花在对程序、电原理、参数冗余等方面的核查上，却极少将精力花在对PCB设计的审核方面，而往往正是由于PCB电路板设计缺陷，导致大量的产品性能问题。
PCB板设计原则涉及到许多方方面面，包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护等等。
对于这些方面，特别在高频电路（尤其在微波级高频电路）方面，相关理念的缺乏，往往导致整个研发项目的失败。
许多人还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上，甚至认为“PCB设计属于结构、工艺和提高生产效率等方面的考虑范畴”。
许多专业射频工程师也没有充分认识到该环节在射频设计中，应是整个设计工作的特别重点，而错误地将精力花费在选择高性能的元器件，结果是成本大幅上升，性能的提高却微乎其微。
应特别在此提出的是，数字电路依靠其强的抗干扰、检纠错以及可任意构造各个智能环节来确保电路的正常功能。
一个普通的数字应用电路而高附加地配置各类“确保正常”的环节，显然属于没有产品概念的举措。
但往往在认为“不值得”的环节，却导致产品的系列问题。
微波与射频技术课程设计
微波与射频技术课程设计一、设计背景微波与射频技术作为无线电领域中的重要方向，一直受到广泛关注。
近年来，随着5G和物联网的发展，对于微波与射频技术的需求也越来越大。
在此背景下，本课程设计旨在通过对微波与射频技术的学习，让学生了解该领域的基本知识和应用技术，并通过实验，让学生掌握基本的实验技能，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、设计目标本课程设计的主要目标如下：1.让学生了解微波与射频技术的基本知识，包括微波与射频的概念、特性、信号传输和调制等相关知识。
2.让学生了解微波与射频技术在通信、雷达、卫星等领域的应用。
3.通过实验，让学生掌握微波与射频技术相关的实验技能，并运用所学知识解决实际问题。
三、教学内容本课程设计主要包括以下内容：1. 微波与射频技术基础知识1.微波与射频的概念和基本特性2.微波与射频信号的传输和调制3.微波与射频技术在通信、雷达、卫星等领域的应用2. 微波与射频技术实验1.微波和射频信号的产生和处理2.微波和射频信号的测量和分析3.微波和射频信号的调制和解调四、教学方法本课程设计采用理论教学与实验相结合的方式，其中理论教学以讲解课件和示例演示为主，实验教学则以实验操作和实验报告为主。
在理论教学中，教师将介绍微波与射频技术的基本知识、应用领域和发展趋势，以及相关的研究方法和重要成果。
通过讲解课件和示例演示，让学生理解微波与射频技术的相关概念和原理。
在实验教学中，教师将根据教学内容，设计不同的实验项目，让学生根据实验指导书进行实验操作，并撰写实验报告。
通过实验，让学生掌握微波与射频技术的基本实验技能，同时也锻炼学生的实验能力和动手能力。
五、教学评价本课程设计将采用多种评价方式，包括作业、实验报告、课堂测验等方式。
在作业方面，教师将根据教学内容设计不同类型的作业，要求学生根据所学知识进行分析和解答。
在实验报告方面，教师将根据实验指导书和实验要求，要求学生按照规定的格式和要求撰写实验报告，并对实验过程和结果进行分析和总结。
射频与微波电路设计4微波网络共28页
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡ห้องสมุดไป่ตู้， 晏如也 。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
射频与微波开关系统的设计与应用
电子技术• Electronic Technology78 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】开关系统 测试系统 射频信号 微波信号在绝大多数的自动化测试系统中，射频与微波测试的应用都十分常见，不管是对民用设施，还是在军用装备进行功能测试的系统中，开关系统都是非常重要和关键的部分，如果开关系统具有合理可靠的布局，相对稳定的性能，操作起来较为方便简洁，那么就可以有效提高设备的应用效率的同时，进一步拓展系统的规模。
1 开关系统的作用分析1.1 利用开关系统进行射频信号切换在测试系统中，射频开关的主要作用就是切换信号，通过在测试点和测试仪器之间建立信号路径进而完成相应的测试。
固态射频开关、舌簧射频继电器以及电磁式微波开关都属于开关系统的基本器件。
只有性能良好的开关器件，才能更好的平衡测试系统的多方性能需求。
1.2 保护信号源，降低电磁干扰控制射频信号传播路径上的特征抗组必须一致，尤其注意严格禁止发生sons 向高阻抗进行传播的情况。
一旦出现该情况，信号路径就会产生强度较大的驻波，甚至可能会导致仪器设备的破坏。
在信号路径上，通过开关接入可以和阻抗相互匹配并且能更好的吸收信号的端接器，进一步保证和提高系统的安全性。
1.3 提高信号品质在测试系统中，尤其是应用了舌簧继电器的产品，射频开关子系统的规模扩展到一定程度，需要通过外部电缆将多个开关设备连接起来，在这个过程中，当位于各模块公共端的开关可以有效缩短电缆接入的长度，对于提高系统带宽具有积极的作用。
1.4 可扩展的微波开关矩阵分析射频与微波开关系统的设计与应用文/杜顺勇 宋阳在一个微波测试系统中，如果存在多个测试对象，那么开关矩阵结构的存在就可以明显提高系统的灵活性。
2 射频与微波开关系统设计技术特点无线通信技术愈发广泛被应用到军事和民用领域中，使得与其对应的测量技术和工具也得到进一步的发展。
射频微波频率源系统设计研究殷豪
射频微波频率源系统设计研究殷豪发布时间：2023-07-14T08:13:19.343Z 来源：《工程建设标准化》2023年9期作者：殷豪[导读] 本论文研究了射频微波频率源系统的设计。
对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。
针对不同应用需求，提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。
结果表明，该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波领域的应用。
此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。
重庆会凌电子新技术有限公司重庆 400060摘要：本论文研究了射频微波频率源系统的设计。
对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。
针对不同应用需求，提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。
结果表明，该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波领域的应用。
此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。
关键词：射频微波频率源系统；电路设计；频率精度引言本论文旨在研究射频微波频率源系统的设计，该系统在射频微波领域具有重要应用价值。
通过分析和探讨频率源系统的基本原理，提出了一种基于某种技术的设计方案，并进行了详细的电路设计和参数优化。
实验结果表明，该设计方案具有稳定性高、频率精度高等优点，适用于各种射频微波应用。
本研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要参考价值。
1.射频微波频率源系统基本原理分析射频微波频率源系统是一种用于产生稳定的射频微波信号的关键设备。
其基本原理包括振荡器、放大器和滤波器等组成部分。
振荡器通过正反馈回路产生连续的振荡信号，并通过调谐电路调节频率。
放大器将振荡信号放大到足够的功率级别，以满足各种应用需求。
滤波器用于去除杂散信号和不需要的频率成分，确保输出信号的纯净性和稳定性。
射频微波通讯电路设计(RF-Microwave Communication Circuits Design )
Sum mode S-parameter analyze： The magnitude of S11，S41(dB) Return Loss = 46.16 dB Isolation = 45.42dB S11 < -20dB 的頻 寬： 4.97GHz ~ 6.62GHz =1650MHz S41 < -20dB 的頻 寬： 4.89GHz ~ 6.71GHz =1820MHz
設計過程：
Coupled-Line Directional Coupler 可以用 microstrip line 和 lump element 來實現，以下
我分兩種情形來做分析討論
1. Microstrip line coupler：
Microstrip line & Substrate analyze：
1
.
射頻微波通訊電路設計
RF/Microwave Communication Circuits Design
RF2003 HW5 參考：E14883032 吳健銘 P48891066 洪健君 E24882305 石益璋(Hybrid-Ring coupler) N26911174 陳俊宏(Coupled line coupler)
Байду номын сангаас
The phase of S12，S42(dB)
由上圖可以得知 Port1 輸出為-90o 的 phase，Port4 的輸出為 90o 的 phase，phase difference = 180o。
3. Conclusion：
Sum Mode Return Loss Isolation Coupling S11 (S22) < -20dB bandwidth & Output power balance > 1dB bandwidth Phase difference Difference Mode
射频微波电路设计.pdf
射频微波电路设计.pdf射频（Radio Frequency，RF）和微波电路设计是一项专业领域，涉及设计和优化在射频和微波频段工作的电路。
这些频段通常包括无线通信、雷达、卫星通信和其他高频应用。
以下是进行射频微波电路设计的一般步骤：1.需求分析：确定项目需求和规格，包括工作频率、带宽、增益、噪声等方面的要求。
2.电路拓扑设计：选择合适的电路拓扑，如放大器、混频器、滤波器等，以满足规格要求。
3.元件选型：选择适当的被动和主动元件，例如电感、电容、晶体管等。
确保元件的特性符合设计要求。
4.仿真和建模：使用电磁场仿真工具（如HFSS、ADS等）对电路进行仿真，验证设计在预期频率范围内的性能。
5.优化和调整：根据仿真结果对电路进行优化。
调整元件值、几何结构或布局，以实现更好的性能。
6.射频集成电路设计：如果设计的是集成电路（IC），则需要进行射频IC设计，包括电源、布局、传输线等方面的考虑。
7.电源和地网络设计：设计稳定的电源和地网络，确保电路在工作频率下具有足够的功率和抗干扰性。
8.PCB设计：在设计射频电路的同时，考虑PCB布局和设计。
射频PCB设计需要特别注意传输线、电磁屏蔽和地平面等。
9.原型制作：制作电路原型进行实验验证。
在此阶段，可能需要调整元件值或布局。
10.测试和验证：对原型进行测试和验证，确保其在实际工作中达到设计要求。
11.生产和集成：将设计转移到批量生产，如果是部分系统的一部分，则进行集成。
12.系统测试：进行整个系统的测试，确保它在真实环境中的性能达到预期。
在射频微波电路设计中，理论知识、仿真工具的熟练使用以及实验经验都是至关重要的。
设计人员通常需要掌握电磁场理论、微波电路理论、射频系统知识等。
此外，密切关注射频和微波技术的发展也是保持竞争力的关键。
射频微波电路设计
射频微波电路设计嘿，朋友们！今天咱就来聊聊射频微波电路设计这个超有意思的事儿。
你说这射频微波电路设计啊，就像是搭积木，不过这积木可有点特别。
它不是普通的木头积木，而是超级精细、超级敏感的电子积木。
每一块都得放得恰到好处，不然整个电路就可能“闹脾气”。
想象一下，你在设计一个射频微波电路，就好像在给一个小机器人打造身体和神经系统。
那些电容、电感、电阻啥的，就是机器人的各种器官和零件。
你得让它们协调工作，才能让这个小机器人活力满满地动起来。
在这个过程中，可得小心再小心。
就像走钢丝一样，稍微有点偏差，可能就前功尽弃啦。
比如说，你选的那个电容，要是不合适，那信号可能就变得乱七八糟，就像人说话结结巴巴似的。
而且啊，这射频微波电路设计还特别讲究布局。
可不是随便把那些元件堆在一起就行的。
就跟你收拾房间一样，得把东西都放得井井有条，这样找起来方便，用起来也顺手。
要是乱糟糟的，那可不行。
还有啊，别忘了考虑各种干扰因素。
就像你在安静的图书馆学习，突然有人大声喧哗，那多烦人啊。
在射频微波电路里，也有各种各样的“喧哗者”，得想办法把它们隔绝开，不然电路的性能可就大打折扣了。
那怎么才能做好射频微波电路设计呢？首先，你得有扎实的理论基础，就像盖房子得有牢固的地基一样。
那些公式、定理啥的，都得搞得清清楚楚。
然后呢，就是多实践，多犯错，别怕失败。
每次失败都是一次学习的机会，不是吗？另外，多跟同行交流也很重要。
大家一起分享经验，互相学习，那进步可快了。
就像一群小伙伴一起玩耍，总比一个人闷头玩有意思多了吧。
总之，射频微波电路设计是个既有趣又有挑战性的事儿。
它需要你的耐心、细心和创造力。
当你看到自己设计的电路完美工作的时候，那种成就感，简直没法形容！所以，朋友们，大胆去尝试吧，说不定你就是下一个射频微波电路设计大师呢！。
电子科技中的射频技术与微波电路设计
电子科技中的射频技术与微波电路设计作为现代电子科技中的一个重要领域，射频技术与微波电路设计在许多领域中都扮演着重要的角色。
射频技术及微波电路设计涉及的广泛领域包括通信、雷达、卫星导航系统等，这些领域对于高频率射频电路的设计和制造的要求十分高。
在这篇文章中，我们将介绍射频技术与微波电路设计的基础知识、应用领域和未来发展趋势。
基础知识首先，让我们来了解一下射频技术与微波电路设计的基础知识。
所谓射频（Radio Frequency），是指高于一般电压、频率在3千赫到300吉赫之间的电磁波信号。
而微波（Microwave）则指频率高于1吉赫、波长约为1毫米至1米之间的电磁波信号。
射频技术与微波电路设计主要涉及到一些特定的电路元件和设备。
例如，射频功放器（RFPA）是射频电路中非常常用的设备，用于放大弱信号，使其达到能够被接收器处理和解码的程度。
微波电路设计中还包括一些被广泛应用的电路元件，如微带传输线、滤波器、方向耦合器（Directional Coupler）、功率分配器（Power Divider）等。
应用领域射频技术与微波电路设计的应用领域非常广泛，包括卫星通信、移动通信、雷达系统、医疗设备、无线网络等。
对于这些领域，高频率的射频技术和微波电路设计都是至关重要的，它们能够为这些设备提供稳定、高效的信号传输和处理能力。
其中，卫星通信是射频技术与微波电路设计的一个非常重要的应用领域。
卫星通信系统需要高频率、高精度的射频电路，以实现信号的传输和接收。
在这个领域中，微波电路设计和卫星通信系统的研究已经开始关注对天线和卫星通信系统中其他关键部件的研究和优化，以提高通信系统的性能和稳定性。
无线通信是另一个射频技术与微波电路设计的重要应用领域。
移动通信、蓝牙等无线通信技术中都需要高频率的射频电路和微波电路设计。
这些技术可以用于在不同设备之间传输数据、音频和视频信号。
未来发展趋势随着技术的不断进步，射频技术与微波电路设计领域也在不断发展。
射频电路设计的方法
射频电路设计的方法射频电路设计是电子工程领域中的重要内容之一，涉及到无线通信、雷达、卫星通信等多个应用领域。
射频电路设计的目标是实现高频信号的传输、放大、滤波和混频等功能，保证信号的传输质量和抗干扰能力。
射频电路设计通常包括射频前端设计、射频放大器设计、射频滤波器设计等不同部分。
以下是射频电路设计的一般方法和步骤：1. 需求分析：首先明确射频电路设计的需求和目标，包括设计频率范围、输入输出功率、带宽要求、抗干扰能力、线性度要求等。
2. 参数选择：根据需求确定关键参数，如截止频率、增益、带宽、输入输出阻抗等，同时选择适合的器件和元器件，如放大器、滤波器、射频开关等。
3. 射频前端设计：射频前端一般包括天线、低噪声放大器和混频器等。
天线是射频电路与外界信号交换的部分，可以选择合适的天线类型和位置来匹配射频系统的特性阻抗，并实现对信号的增强或抑制。
低噪声放大器用于增强小信号并降低噪声，通常需要考虑功耗、增益、噪声系数和稳定性等因素。
混频器用于频率转换，可以实现信号的上变频或下变频，需要考虑转换损耗、稳定性和非线性度等。
4. 射频放大器设计：射频放大器用于放大射频信号，通常需要考虑线性度、带宽、压缩点和功耗等因素。
常用的射频放大器有B类、C类、D类和A类等不同类型，选择合适的放大器类型和调节偏置电流可以实现一定的线性度和效率的权衡。
在设计射频放大器时，还需要考虑输入输出的匹配网络，以实现最佳的功率传输。
5. 射频滤波器设计：射频滤波器用于控制信号的频率范围，通常需要考虑选择合适的滤波器类型和阶数，以及滤波器的带宽和插入损耗。
常用的射频滤波器类型有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，根据设计要求选择适当的滤波器结构和参数。
6. 参数仿真和优化：在完成射频电路设计后，通过电磁仿真工具对电路进行参数仿真和优化。
仿真可以用于验证和调整电路的性能指标，如增益、带宽、截止频率、幅度和相位平衡等。
通过仿真和优化可以进一步完善电路设计，提高性能。
微波设计与射频调制解调技术
随着通信速率的提升，传统的调制解调算法难以满足高速通信的需求，需要研究更高效的 调制解调算法。
解决方案与技术发展
新型传输介质和天线技术
采用新型传输介质和天线技术，如光纤、超材料等，以提高信号 传输质和效率。
高速数字信号处理算法
研究和发展新型数字信号处理算法，如基于神经网络的信号处理方 法，以降低计算复杂度并提高处理速度。
无线通信
雷达系统
调制解调技术在无线通信中广泛应用，如 移动通信、卫星通信和无线局域网等。
雷达系统中的信号处理技术涉及到调制解 调技术的应用，以提高信号的抗干扰能力 和距离分辨率。
广播电视
物联网
在广播电视信号传输中，调制解调技术用 于将音频和视频信号转换为适合传输的信 号格式。
在物联网中，各种传感器和终端设备之间 的通信需要用到调制解调技术，以确保信 号的可靠传输和有效处理。
辐射与散射
研究电磁波的辐射和散射 特性，包括天线辐射、散 射截面等。
微波器件
微波管
利用管内气体放电产生微 波的器件，如磁控管、速 调管等。
固态器件
利用半导体材料制成的微 波器件，如晶体管、场效 应管等。
微波集成电路
将多个微波器件集成在一 个芯片上，实现微波信号 的产生、放大、混频等功 能。
微波电路设计
新工艺的研发
薄膜工艺
01
薄膜工艺的发展使得微波器件的尺寸更小、性能更优，同时降
低了生产成本。
微纳工艺
02
微纳工艺的应用使得微波器件的集成度更高、功能更强大，为
系统级封装和三维集成带来了新的可能。
低温共烧陶瓷工艺
03
低温共烧陶瓷工艺具有高介电常数、低损耗等特点，使得微波
微波与射频滤波器的设计技术及实现
微波与射频滤波器的设计技术及实现微波与射频滤波器在通信系统中起到了至关重要的作用。
它们能够去除无用的频率分量，使得信号能够更好地传输和处理。
本文将介绍微波与射频滤波器的设计技术及实现方法。
微波与射频滤波器的设计首先需要确定滤波器的类型和规格。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
根据实际需求选择合适的滤波器类型。
在确定滤波器规格时，需要考虑到滤波器的截止频率、带宽、衰减等参数。
微波与射频滤波器的设计通常采用传统的电路设计方法。
首先，根据滤波器类型和规格，选择合适的滤波器结构。
常见的结构包括LC 滤波器、RC滤波器、LRC滤波器、晶体滤波器等。
根据实际应用需求，选择合适的结构。
接下来，需要进行滤波器的参数设计。
根据滤波器的类型和规格，计算出滤波器的元件数值。
例如，对于LC滤波器，可以通过计算电感和电容的数值来满足滤波器的要求。
对于晶体滤波器，则需要选择合适的晶体谐振频率和带宽。
设计完成后，需要进行滤波器的仿真和优化。
可以使用各种电磁仿真软件对滤波器进行仿真，分析其频率响应、衰减特性等。
根据仿真结果，进行滤波器的优化调整，以满足设计要求。
设计完成后，就可以进行滤波器的制作和测试。
制作滤波器时，需要选择合适的元件并进行布局和连接。
制作完成后，可以使用频谱分析仪等测试设备对滤波器进行性能测试。
测试结果应与设计要求相符合。
除了传统的电路设计方法，近年来也出现了一些新的设计技术和方法。
例如，微带线滤波器采用了微带线技术，具有尺寸小、重量轻、制作工艺简单等优点。
微波集成滤波器则将滤波器集成在微波集成电路中，具有体积小、集成度高等特点。
微波与射频滤波器的设计技术及实现方法多种多样。
根据实际需求选择合适的滤波器类型和结构，进行参数设计和优化，最终制作和测试滤波器。
通过不断的研究和创新，可以进一步提高微波与射频滤波器的性能和应用范围，为通信系统的发展做出贡献。
第4章 微波收发技术--频率源的设计(本)
DDS(Direct Digital Synthesizer)频率源 频率源
DDS是近年来迅速发展起来的数字频率合成方法， 是频率 是近年来迅速发展起来的数字频率合成方法， 是近年来迅速发展起来的数字频率合成方法 合成域的一次革命 革命。 合成域的一次 革命。 它将先进的数字信号处理理论与方法 引入频率合成领域，从相位的概念出发， 引入频率合成领域， 从相位的概念出发，采用了数字采样 技术进行信号合成。 技术进行信号合成。 与传统的直接式和锁相式频率合成方 法相比， 在硬件上实现了数字化结构， 法相比 ， DDS在硬件上实现了数字化结构， 因而具备了诸 在硬件上实现了数字化结构 多传统频率合成方法所不可比拟的优越性能， 多传统频率合成方法所不可比拟的优越性能， 具有广阔的 应用前景。 应用前景。DDS很好的实现了合成信号的频率分辨率和频 很好的实现了合成信号的频率分辨率和频 率转换时间的统一， 率转换时间的统一，它具有精细的频率分辨率和纳秒级的 频率转换时间，可以为现代快速跳频通信系统、 频率转换时间 ，可以为现代快速跳频通信系统、频率捷变 频雷达及电子对抗等系统提供理想的频率源。 频雷达及电子对抗等系统提供理想的频率源。
PLL(Phase Locked Loop)的相位噪声模型 的相位噪声模型(2) 的相位噪声模型
Ns NF ( s ) NF ( s ) θo = θ nv ( s) + θi ( s) + θ n ( s) Ns Ns Ns + K v K d F ( s ) F ( s) + F ( s) + Kv Kd Kv Kd = H nv ( s )θ nv ( s ) + H i ( s )θ i ( s ) + H n ( s )θ n ( s )
40MHz射频信号源的设计与分析
收 藕 日期 ｔ２ １－６１ ０ ００ ７
修 订 日期 ：２ １－７ １ ０ ００ —３
基 金 项 目 国 家 自然科 学 基 金 （ ０ ７ ３ １ ； 国家 自然 科 学 基 金 （ １７ ３ ９ ５９５０） ５ ０８ ６ ）
第 ６期
陈 世 勇 等 ：４ ＭＨ ０ ｚ射 频 信 号 源 的 设 计 与 分 析
号源 是 现 代 电子 系统 中必 不 可 少 的 重 要 组
。
系 统 的准 确 性 和 可 靠 性
因此 ，更 高 纯 度 和 更 高稳 定
一
…
图 ～ 一
度 的射 频 信 号源 成 为 研 究 者研 究 的重 点对 象 。 目前 ， 实现 射 频 信 号源 的主 要 技 术 是 ＤＤＳ 技 术 。ＤＤＳ 是 现代 数 字 信 号 处 理 理 论 与微 电子 技 术 相 结合 而 产 生 的一 种 新 型 频 率 合成 技 术 ， 与传 统 的频 率 合 成 技 术 相 比 ，Ｄ ＤＳ具 有 频 率 分 辨 率 高 、相 位 噪 声 低 等 突 出 优 点 【 。ＤＤＳ是一 种 全 数 字 化 的频 率 合 成器 ， 】 ｑＪ 由参考 时钟 、相位 累加 器 、波 形 存储 器 、ＤＡ 转 换 器 和 低 通 滤 波 器 组成 ，其 基 本 原 理 框 图 如 图 １ 示 。 ／ 所 ＤＤＳ的基 本 原理 是 利 用 奈 奎 斯特 采 样 定 理 ，通 过 查表 产 生频 率 、相 位 可 控 的波 形 Ｌ。ＤＤＳ的 核 心 ４ ］
Ｄｅ ｅ ｅ ， ２ １ ｃ ｍｂ ｒ ００
４ ＭＨ 射 频 信 号 源 的 设 计 与 分 析 ０ ｚ
陈世 勇 ， 张娟 ， 韩孝 力 ，
（ 庆大 学 通 信 工 程 学 院 ， 重庆 ４ ０ ４ ） 重 ０ ０ ４
射频电源的频率响应特性研究与设计
射频电源的频率响应特性研究与设计射频电源的频率响应特性研究与设计射频电源是指在射频电路和设备中提供频率稳定、干净的电源信号的装置。
射频电源的频率响应特性研究与设计是为了确保射频电源输出信号在特定频率范围内具有良好的稳定性和线性度。
首先，频率响应特性的研究与设计涉及到频率范围的选择。
不同的射频电路和设备有不同的工作频率范围，因此需要根据实际需求来确定射频电源的工作频率范围。
一般来说，射频电源的工作频率范围应覆盖待测试信号的工作频率范围，且要考虑到工程实际可行性和经济性。
其次，频率响应特性的研究与设计包括频率响应曲线的测量和分析。
频率响应曲线是衡量射频电源输出信号在不同频率下的幅度和相位响应的重要指标。
常见的测量方法包括用网络分析仪或频谱分析仪对射频电源输出信号进行频率扫描，然后得到频率响应曲线。
通过对频率响应曲线的分析，可以评估射频电源在不同工作频率下的性能表现，并优化设计。
在进行频率响应特性的设计过程中，还需要考虑射频电源的输出阻抗匹配问题。
频率响应的准确性和稳定性受到输出阻抗匹配的影响，因此需要选择合适的输出阻抗匹配网络进行设计。
输出阻抗匹配网络的设计原则是使射频电源的输出阻抗与负载的输入阻抗相匹配，以提高信号传输效率和保持信号的稳定性。
此外，还需要考虑射频电源的频率调节和调制功能的设计。
射频电源的频率调节功能可以使其适应不同频率的测试需求，而频率调制功能可以实现射频信号的调制和解调功能，以满足不同射频电路和设备的应用需求。
最后，频率响应特性的研究与设计还需要考虑射频电源的稳定性和可靠性。
射频电源输出信号的稳定性是指在长时间工作和环境变化下信号保持稳定的能力，而可靠性是指射频电源长时间连续工作时不发生故障的能力。
因此，在设计射频电源的频率响应特性时，需要考虑到稳定性和可靠性要求，并采取相应的措施来保证射频电源的稳定性和可靠性。
综上所述，射频电源的频率响应特性研究与设计是一项复杂的工作。
通过选择合适的频率范围、测量和分析频率响应曲线、考虑输出阻抗匹配、设计频率调节和调制功能以及保证稳定性和可靠性，可以实现射频电源的高性能和稳定输出。
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在板中加设了附属信号频率合成装置的设计，可以不需要使用外部信号源。附属信号的频率区间即本振信号下偏645～845MHz，也就是631～691GHz。设计附属信号频率合成装置的步进为1MHz，频率区间控制在645～845MHz，在此基础上把PLL输出信号和本振信号予以综合混频，进而获取输出信号。从器件的通用性以及设计便捷的角度进行分析，依旧择取通过ADF4350PLL芯片为基础所构成的PLL频率合成装置生成信号，取时钟缓冲装置的一路输出为参考信号。环路滤波装置及输出Baran都择取LC分立器件予以构建。Baran能够实现单端及差分环的转换。通过电容电感搭建的Baran电路具有较强的便捷性，不过带宽偏低。图2中电感L及电容C构建了最简单的LCBaran。由于输出信号的步进为IMHz，这里设计该PLL电路的鉴相频率为1MHz，环路带宽为20kHz，使用三阶无源环路滤波器。
2射频微波频率源器件的选择及调整
晶体振荡设备选用KT7050。此晶体振荡设备隶属温度补偿类晶体振荡设备，与较之CVTT7050是一个具有补偿电路可焊接的刚性线路板，而不只是一个芯片，由于其功耗及质量也大一些，所以需要特殊封装。使用一个晶体振荡装置给三个PLL芯片提供辅助信号，要用到时钟缓冲设备。所采用的时钟缓冲设备为CDCLV1104。此时钟缓冲设备能够把输入信号划分成4路信号进行输出，因此附加抖动甚微。在工作电压为33V状态下，最高工作频率为250MHz，在工作电压处于25V状态下，最大工作频率为180MHz。
关键词：射频微波频率源系统设计
随着科学技术的不断发展，人们对于微波接收机系统的信号源要求也越来越高，高精确度高温稳定度的频率，对于运行也具有重要影响。频率源一般依靠振荡器来产生，但振荡器的产生频率，只能在很小的范围内进行微微的调整，当振荡器需要多个稳定的频率点时，或者振荡器出现频率的失衡时，就需要采用频率合成技术来满足系统运行的需要。
5.2锁相频率技术
现代频率合成主要依靠参考频率源的锁相技术来进行合成。锁相环路中的环路滤波器，它能够过滤部分杂散的噪声，整个锁相环路相对较宽，同时锁相环路宽越宽，锁定的时间越短。但是在实际的环路宽带范围内产生的噪声越大时，整个系统的不稳定性也随之增强。锁相环路电路主要包括鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等这些构件，合成简单，能够有效的抑制噪声等问题，成本较低，但这种简单的电路也很难满足快速变频的需要。
5怎样优化射频微波频率源的系统设计
当前国内外对于频率合成技术的研究已经十分发达，并且逐步朝着小型化、模块化、低噪声和高频率的方向不断发展。笔者对三种合成技术的优劣状况以及如何综合这三种技术做出分析，使其更好的工作。
5.1模拟合成技术
最早的频率合成方法是模拟合成技术，这种技术的运行需要一些谐波发生器、分频器，倍频器和滤波器，这些构件构成组合的电路，来满足一个或多个信号源合成所需要的频率，根据频率合成时所需要的频率数目，分为相干合成和非相干合成，它们是模拟合成技术的重要组成部分。相关合成是指利用多个参考频率来合成所需要的信号，非相关合成是用一个晶体振荡器的参考频率来满足最后所需要的频率，这两个技术可以实现切换，降低噪声，提高输出的频率，但是这个技术成本太高，技术运行的条件十分复杂，寄生频率较多，所以这种技术逐步被人们淘汰，但这种技术所具备的优势也是不可忽略的。
3射频微波频率源带通滤波装置设计
带通滤波装置的设计标准如下，通带频率区间7.4(±0.3)GHz，带内插损不超过2dB，带内纹波不超过1dB，S11和S12不超过-10dB，这是为设计留下一定的余量。需要在3.755GHz和10.6GHz频率处抑制超过50dB。滤波装置择取微带Coupling构架设计。所有信号源系统计划使用4层刚性线路板予以实现，层压构架从上到下依次为Copper1OZ，RO4003C12mil，Copper0.5OZ，RO450B8mil，Copper0.5OZ，RO4003C20mil，Copper1Oz。此次研究把Coupling-ML放置在第3层，这样不但能够提高滤波装置和外界的隔离有效性，同时还能够使其处于第3层正中区域，把Coupling-ML置于第3层更接近于理想带状线。明确Coupling-ML的大小及间距，在获取奇模及偶模的特性阻抗基础上，能够通过查表获取各Coupling-ML的间距S、宽度W以及介质基板厚度d的关系，各段Coupling-ML的长度均为λ/4。通过上述流程可获取带通滤波装置的基础设计系数，考虑到周边效应，要对ML长度、宽度与间距予以微调，进而获取更为精确的设计。此次设计的带通滤波装置与此类似，不过在Coupling单元及计算Coupling参数上和常规的带通微带Coupling滤波装置有较大差异。交趾滤波装置的Coupling系数能够经CoupleFil软件获取，规避了复杂的手算过程。经设定带通滤波装置的通带区间及有载Q系数，能够模拟出带通滤波装置S参数的图形。依附于模拟的S21及S11系数，明确是否需增减滤波装置阶数。
1研究射频微波频率源系统的意义
随着科学技术的不断进步，雷达、导航和通讯系统得到了全面的发展，他们对频率源的要求也不断提高，频率源的合成方式有很多，但各有各的缺点，无法满足性能发展的全部需要，模拟直接频率合成技术的切换速度较快，噪声相对较低，但成本很高，体积也很大，锁相环频率合成器的成本低，频率切换也十分方便，但是切换的时间很长，导致切换效率较低。DDS合成法的频率分辨率很高，跳频速度快，但是频率低，并且有很大的噪声，为了更好的设计出适合当前射频微波频率源发展的系统，需要采用组合的方式对这三种技术进行结合，再加上混频，倍频等技术来提高频率源的质量。
射频微波频率源的系统设计
摘要：在微波接收机中，射频微波频率源作为核心部件应用十分广泛，特别是在通信雷达导航等领域内应用更广，微波频率源的质量将会直接影响接收机的性能，通过对频率合成技术的分析，可以优化射频微波频率源信号系统，使其更好的为我现代化经济建设发展服务，笔者根据近几年的工作经验，分析了射频微波频率源的系统优化设计措施，希望能够进一步提升射频微波频率源的综合性能。