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文檔簡(jiǎn)介
1、1.NCO、DDS,PLL它們的區(qū)別?直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis ,簡(jiǎn)稱(chēng):DDS)是一種全數(shù)字化的頻率合成器,由相位累加器、波形ROM,D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器構(gòu)成,DDS技術(shù)是一種新的頻率合成方法,它具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時(shí)相位連續(xù)、輸出相位噪聲低和可以產(chǎn)生任意波形等優(yōu)點(diǎn)。但它也并不完美,合成信號(hào)頻率較低、頻譜不純、輸出雜散等缺點(diǎn)。 鎖相式頻率合成器是采用鎖相環(huán)(PLL)進(jìn)行頻率合成的一種頻率合成器。它是目前頻率合成器的主流,可分為整數(shù)頻率合成器和分?jǐn)?shù)頻率合成器。由壓控振蕩器與鑒相器之間的鎖相環(huán)反饋回路上增加整
2、數(shù)分頻器,就形成了一個(gè)整數(shù)頻率合成器。通過(guò)改變分頻系數(shù),壓控振蕩器就可以產(chǎn)生不同頻率的輸出信號(hào),其頻率是參考信號(hào)頻率的整數(shù)倍,因此稱(chēng)為整數(shù)頻率合成器。輸出信號(hào)之間的最小頻率間隔等于參考信號(hào)的頻率,而這一點(diǎn)也正是整數(shù)頻率合成器的局限所在。分?jǐn)?shù)頻率合成器輸出信號(hào)頻率不必是參考信號(hào)頻率的整數(shù)倍,可以是參考信號(hào)頻率的小數(shù)倍。其輸出信號(hào)的最小頻率間隔即輸出頻率精度由參考信號(hào)頻率和小數(shù)頻率合成器的分辨位數(shù)決定。它最大的特點(diǎn)是頻率間隔小、工作頻率高。PLL技術(shù)具有高頻率、寬頻、頻譜質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),但其頻率轉(zhuǎn)換速度低。DDS技術(shù)則具有高速頻率轉(zhuǎn)換能力、高度的頻率和相位分辨能力,但目前尚不能做到寬帶,頻譜純度也不
3、如PLL?;旌鲜筋l率合成技術(shù)利用這兩種技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn),將兩者結(jié)合起來(lái),其基本思想是利用DDS的高分辨率來(lái)解決PLL中頻率分辨率和頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間的矛盾。數(shù)字控制振蕩器(NCO,numerical controlled oscillator)是軟件無(wú)線電、直接數(shù)據(jù)頻率合成器(DDS,Direct digital synthesizer)、快速傅立葉變換(FFT,F(xiàn)ast Fourier Transform) 等的重要組成部分,同時(shí)也是決定其性能的主要因素之一,用于產(chǎn)生可控的正弦波或余弦波。隨著芯片集成度的提高、在信號(hào) 處理、數(shù)字通信領(lǐng)域、調(diào)制解調(diào)、變頻調(diào)速、制導(dǎo)控制、電力電子等方面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)
4、用。FPGA的DCM是對(duì)一個(gè)外部的輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻、分頻、移相、頻率合成等操作。DDS比模擬PLL優(yōu)越的特點(diǎn)輸出分辨率小:只要相位累加器的位寬足夠大,參考時(shí)鐘頻率足夠小,則分辨率可以很?。悍直媛?.000001Hz0.03Hz;。相反,模擬鎖相環(huán)的合成器的分辨率為1KHz,它缺乏數(shù)字信號(hào)處理的固有特性。輸出頻率變換時(shí)間?。阂粋€(gè)模擬鎖相環(huán)的頻率變換時(shí)間主要是它的反饋環(huán)處理時(shí)間和壓控振蕩器的響應(yīng)時(shí)間,通常大于1ms。整片DDS合成器的頻率變換時(shí)間主要是DDS的數(shù)字處理延遲,通常為幾十個(gè)ns。調(diào)頻范圍大:一個(gè)負(fù)反饋環(huán)的帶寬輸出參考頻率決定了模擬鎖相環(huán)的穩(wěn)定的調(diào)頻范圍;整片的DDS合成器是不受穩(wěn)定
5、性的影響的,在整個(gè)Nyquist頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的。相位噪聲:DDS優(yōu)于PLL的最大優(yōu)勢(shì)就是它的相位噪聲。由于數(shù)字正弦信號(hào)的相位與時(shí)間成線形關(guān)系,整片的DDS輸出的相位噪聲比它的參考時(shí)鐘源的相位噪聲小。而模擬鎖相環(huán)的相位噪聲是它的參考時(shí)鐘的相位噪聲的加倍。體積小、集成度高:整片的DDS封裝成小面積芯片,因而比PLL的占板面積小得多。但是DDS頻率合成目前還存在工作頻率高端受限,主要是受DAC器件速率限制,雜波電平高(較好的有-70dBc),作為時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)邊緣抖動(dòng)大等缺點(diǎn)。2.什么是基帶信號(hào)? 信源(信息源,也稱(chēng)發(fā)終端)發(fā)出的沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制(進(jìn)行頻譜搬移和變換)的原始電信號(hào),其特點(diǎn)是頻率較低,信
6、號(hào)頻譜從零頻附近開(kāi)始,具有低通形式。根據(jù)原始電信號(hào)的特征,基帶信號(hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào)(相應(yīng)地,信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。)3.基帶載波信號(hào)?射頻載波信號(hào)?由于頻率資源的有限性,限制了我們無(wú)法用開(kāi)路信道傳輸信息。再者,通信的最終目的是遠(yuǎn)距離傳遞信息。由于傳輸失真、傳輸損耗以及保證帶內(nèi)特性的原因,基帶信號(hào)是無(wú)法在無(wú)線信道或光纖信道上進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸?shù)?。為了進(jìn)行長(zhǎng)途傳輸,必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。最后,較小的倍頻程也保證了良好的帶內(nèi)特性。所以調(diào)制就是將基帶信號(hào)搬移到信道損耗較小的指定的高頻處進(jìn)行傳輸(即載波傳輸),調(diào)制后的基帶信號(hào)稱(chēng)為通帶信號(hào),
7、其頻率比較高。一個(gè)信號(hào)要能發(fā)射出去,其發(fā)射天線尺寸就要跟這個(gè)信號(hào)的波長(zhǎng)差不多。(電磁場(chǎng)理論的東西就不說(shuō)了)原始信號(hào)頻率都是頻率比較低的,也就是波長(zhǎng)很長(zhǎng),天線很難做。射頻信號(hào)頻率高,天線不用很大就能發(fā)射,所以把原始信號(hào)調(diào)制到射頻載波上,以實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。一般來(lái)說(shuō)天線的尺寸是發(fā)送/接收波長(zhǎng)的1/4.4.什么是上變頻和下變頻?粗略的理解:原理就是把你要變頻的信號(hào)和一個(gè)固定頻率信號(hào)一塊送進(jìn)一個(gè)非線性器件(所謂的混頻器),就會(huì)得到兩個(gè)頻率相加的頻率和相減的頻率。比如說(shuō)把10MHz和90MHz的兩個(gè)信號(hào)送進(jìn)混頻器,就會(huì)有100MHz和80MHz的頻率出來(lái),用濾波器濾掉80MHz的,你就完成了10MHz到10
8、0MHz的變頻。上變頻就是將中頻信號(hào)與一個(gè)頻率較高的本振信號(hào)進(jìn)行混頻的過(guò)程,然后取混頻之后的上邊帶信號(hào)。下變頻是上變頻的逆過(guò)程,原理是一樣的,只是取的是本振信號(hào)與微波信號(hào)的不同組合而已,取的是混頻之后的下邊帶信號(hào)。本振信號(hào)頻率輕微漂移將引起發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)頻率較大的漂移,因此它們的頻率穩(wěn)定度主要取決于本振信號(hào)的頻率穩(wěn)定度。5.低通濾波、高通濾波、阻帶濾波?濾波是將信號(hào)中特定波段頻率濾除的操作,是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波兩種。經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)傅立葉分析和變換提出的一個(gè)工程概念。根據(jù)高等數(shù)學(xué)理論,任何一個(gè)滿(mǎn)足一定條件的信號(hào),都可以被看成是由無(wú)限個(gè)正弦波疊加而成
9、。換句話說(shuō),就是工程信號(hào)是不同頻率的正弦 濾波線性疊加而成的,組成信號(hào)的不同頻率的正弦波叫做信號(hào)的頻率成分或叫做諧波成分。當(dāng)允許信號(hào)中較高頻率的成分通過(guò)濾波器時(shí),這種濾波器叫做高通濾波器。當(dāng)允許信號(hào)中較低頻率的成分通過(guò)濾波器時(shí),這種濾波器叫做低通濾波器。對(duì)于濾波器,增益幅度不為零的頻率范圍叫做通頻帶,簡(jiǎn)稱(chēng)通帶,濾波增益幅度為零的頻率范圍叫做阻帶,通帶所表示的是能夠通過(guò)濾波器而不會(huì)產(chǎn)生衰減的信號(hào)頻率成分,阻帶所表示的是被濾波器衰減掉的信號(hào)頻率成分。通帶內(nèi)信號(hào)所獲得的增益,叫做通帶增益,阻帶中信號(hào)所得到的衰減,叫做阻帶衰減。6.并串轉(zhuǎn)換模塊可不可以用FIFO?FIFO的讀寫(xiě)位寬是不是一致的? 根據(jù)
10、FIFO的設(shè)置來(lái)看是可以用的,F(xiàn)IFO的讀寫(xiě)位寬是可以不一樣的,但是讀位寬由寫(xiě)位寬來(lái)定,一般是寫(xiě)位寬的整數(shù)倍,當(dāng)寫(xiě)位寬為整數(shù)倍時(shí)讀位寬為1、2、4偶數(shù)。7.脈沖寬度與頻帶寬度脈沖寬度是一個(gè)時(shí)域的概念,指在一個(gè)周期內(nèi)脈沖波形的兩個(gè)零點(diǎn)之間的時(shí)間間隔;頻帶寬度是頻域的概念,通常規(guī)定,在周期信號(hào)頻譜中,從零頻率到需要考慮的最高次諧波頻率之間的頻段即為該信號(hào)的有效占有帶寬,亦稱(chēng)頻帶寬度。實(shí)際應(yīng)用中,常把零頻到頻譜包絡(luò)線第一個(gè)零點(diǎn)間的頻段作為頻帶寬度。8.信號(hào)的頻譜分析內(nèi)容:對(duì)信號(hào)本身的頻率特性分析,如對(duì)幅度譜、相位譜、能量譜、功率譜等進(jìn)行測(cè)量,從而獲得信號(hào)不同頻率處的幅度、相位、功率等信息。同時(shí)也可以
11、對(duì)線性系統(tǒng)非線性失真的測(cè)量,如測(cè)量噪聲、失真度、調(diào)制度。頻譜分析儀就是使用不同的方法在頻域內(nèi)對(duì)信號(hào)的電壓、功率、頻率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并顯示的儀器。一般用FFT分析法。9.傅里葉分析儀付里葉分析儀將輸入信號(hào)數(shù)字化,再對(duì)時(shí)域數(shù)字信息進(jìn)行FFT變換以獲得頻域表征,屬于數(shù)字式頻譜儀。由于采用微處理器或?qū)S眉呻娐?,速度明顯超過(guò)傳統(tǒng)的模擬式掃描頻譜儀,能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析;但它同時(shí)受A/D轉(zhuǎn)換器件的指標(biāo)限制,通常帶寬是有限的,工作頻段較低。10.非線性失真:非線性失真亦稱(chēng)諧波失真,簡(jiǎn)稱(chēng)失真。一定頻率的信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)后往往會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為該網(wǎng)絡(luò)的非線性失真;一個(gè)信號(hào)的實(shí)際波形與理想波形有差異,這種
12、差異被稱(chēng)為信號(hào)的非線性失真。線性電路意味著頻域中的輸出信號(hào)應(yīng)具有與輸入信號(hào)相同的頻率,而由輸入信號(hào)所產(chǎn)生的任何其他頻率都被視為是非線性失真。11.混頻器:變頻(或混頻),是將信號(hào)頻率由一個(gè)量值變換為另一個(gè)量值的過(guò)程。具有這種功能的電路稱(chēng)為變頻器(或混頻器)。從工作性質(zhì)可分為二類(lèi),即加法混頻器和減法混頻器分別得到和頻及差頻。它與頻率混合器是有區(qū)別的。后者是把幾個(gè)頻率的信號(hào)線性的迭加在一起,不產(chǎn)生新的頻率。12.相位噪聲:相位噪聲是對(duì)信號(hào)時(shí)序變化的另一種測(cè)量方式,其結(jié)果在頻率域內(nèi)顯示。用一個(gè)振蕩器信號(hào)來(lái)解釋相位噪聲。如果沒(méi)有相位噪聲,那么振蕩器的整個(gè)功率都應(yīng)集中在頻率f=fo處。但相位噪聲的出現(xiàn)將
13、振蕩器的一部分功率擴(kuò)展到相鄰的頻率中去,產(chǎn)生了邊帶(sideband)。13. VBW:顯示帶寬, 在測(cè)試時(shí)能看到更寬的頻率范圍,如果要觀測(cè)的信號(hào)更精細(xì),則需要減少。RBW(Resolution Bandwidth).RBW代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低頻寬差異,兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻寬如低于頻譜分析儀的RBW,此時(shí)該兩信號(hào)將重疊,難以分辨,較低的RBW固然有助於不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè),低的RBW將濾除較高頻率的信號(hào)成份,導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真,失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān),較高的RBW固然有助於寬頻帶信號(hào)的偵測(cè),將增加雜訊底層值(Noise Floor),降低量測(cè)靈敏度,對(duì)
14、於偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易產(chǎn)生阻礙,因此適當(dāng)?shù)腞BW寬度是正確使用頻譜分析儀重要的概念。14. 射頻信號(hào)的相對(duì)功率常用dB和dBc兩種形式表示,其區(qū)別在于:dB是任意兩個(gè)功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式,而dBc是某一頻點(diǎn)輸出功率和載頻(Carrier)輸出功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式。 15. 在ADC中,無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)指載波頻率(最大信號(hào)成分)的RMS幅度與次最大噪聲成分或諧波失真成分的RMS(RMS就是均方根值: RMS-root meam square)值之比,SFDR通常以dBc (相對(duì)于載波頻率幅度)或dBFS (相對(duì)于ADC的滿(mǎn)量程范圍)表示。DAC中,無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)指載波
15、頻率(最大信號(hào)成分)的RMS幅度與次最大失真成分的RMS值之比,SFDR通常以dBc (相對(duì)于載波頻率幅度)或dBFS (相對(duì)于DAC的滿(mǎn)量程范圍)表示。具體取決于測(cè)量條件,SFDR在預(yù)先定義的窗口或奈奎斯特頻率內(nèi)觀測(cè)。16. 運(yùn)算放大器(常簡(jiǎn)稱(chēng)為“運(yùn)放”)是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中,通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中,用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算,故得名“運(yùn)算放大器”,此名稱(chēng)一直延續(xù)至今。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元,可以由分立的器件實(shí)現(xiàn),也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,如今絕大部分的運(yùn)放是以單片的形式存在。運(yùn)放的種類(lèi)繁多,廣泛應(yīng)用
16、于幾乎所有的行業(yè)當(dāng)中。功率放大器,簡(jiǎn)稱(chēng)“功放”。很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù),這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)補(bǔ)充所需的功率缺口,而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用,在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。17.低通濾波器 LPF,是“Low Pass Filter”的縮寫(xiě),意為“低通濾波器”。 低通濾波器,顧名思義,就是讓低頻信號(hào)通過(guò),阻止高頻信號(hào)通過(guò)。 18.m序列是由循環(huán)序列性器產(chǎn)生的,因此C0和Cn肯定為1,但是這并不是說(shuō)m0和異或生成式中就一定有m(0)和m(n),一定有m(n)(本原多項(xiàng)式的最高項(xiàng)就是n),
17、但不一定有m(0)。19.對(duì)一個(gè)本原多項(xiàng)式而言,Preferred Polynomial (首選多項(xiàng)式)序列的個(gè)數(shù)要比階數(shù)大1,比初始狀態(tài)的個(gè)數(shù)多1個(gè)。規(guī)定以后寫(xiě)本原多項(xiàng)式一定要按照從高位往低位的序列寫(xiě),首選多項(xiàng)式就是各個(gè)項(xiàng)的系統(tǒng)。最后一個(gè)一定為1,因?yàn)楸驹囗?xiàng)最后一項(xiàng)為1,即1*Z0=1.20.星座圖是目前數(shù)字調(diào)制的一個(gè)基本概念。學(xué)過(guò)通信原理或者數(shù)字通信的應(yīng)該知道,要將數(shù)字信號(hào)發(fā)送出去,一般不會(huì)直接發(fā)0或者1,而是先將0,1信號(hào)(bit)按照一個(gè)或者幾個(gè)組成一組,比如每?jī)蓚€(gè)bit組成一組,即有00,01,10,11,總共四種狀態(tài),(如果每3個(gè)bit的話是8種狀態(tài),依次類(lèi)推),此時(shí)可以選擇QP
18、SK(四相位調(diào)制,對(duì)應(yīng)前面00.11四種狀態(tài)),QPSK四個(gè)點(diǎn)組成一個(gè)QPSK的星座圖,每個(gè)點(diǎn)與相鄰的點(diǎn)相差90度(幅度是相同的),自己畫(huà)一下就知道了,一個(gè)星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)制符號(hào),這樣每發(fā)送一個(gè)調(diào)制符號(hào),其信息量是發(fā)送一個(gè)bit的2倍,從而提高傳輸速率;而QPSK信號(hào)接收解調(diào)的時(shí)候,則是根據(jù)接收信號(hào)與星座圖上4個(gè)點(diǎn)的距離(一般稱(chēng)為歐式距離)來(lái)判斷發(fā)送的是哪個(gè)信號(hào),如果離00點(diǎn)最近,則判為00,否則判為其他點(diǎn)。歐氏距離看作信號(hào)的相似程度。距離越近就越相似,就越容易相互干擾,誤碼率就越高。因此星座圖的作用主要是在調(diào)制時(shí)用于映射(比如QPSK,16QAM,64QAM等),而接收時(shí)用于判斷發(fā)送的到底是
19、哪個(gè)點(diǎn),從而正確解調(diào)數(shù)據(jù)。21. 不論您手頭的示波器具備高斯頻響、最大平坦頻響還是介于二者之間,我們都將輸入信號(hào)通過(guò)示波器后衰減3 dB時(shí)的最低頻率視為該示波器的帶寬。示波器的帶寬和頻響可以利用正弦波信號(hào)發(fā)生器掃頻測(cè)量得到。信號(hào)在示波器-3dB頻率處的衰減轉(zhuǎn)換后可表示為約-30%的幅度誤差。因此,我們不能奢望對(duì)那些主要的頻率成分接近示波器帶寬的信號(hào)進(jìn)行精確測(cè)量。示波器帶寬指的是正弦輸入信號(hào)衰減到其實(shí)際幅度的70.7%時(shí)的頻率值,帶寬決定著示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力,隨著信號(hào)頻率的增加,示波器對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確顯示能力將下降。如果沒(méi)有足夠的帶寬,示波器將無(wú)法分辨高頻變化,幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會(huì)消失,
20、細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失,得到的關(guān)于信號(hào)的所有特性都是沒(méi)有意義的。示波器中的100MHZ 帶寬表明了該示波器垂直系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。示波器的帶寬定義為示波器在屏幕上能以不低于真實(shí)信號(hào)3dB的幅度來(lái)顯示信號(hào)的最高頻率。22.一個(gè)電磁波信號(hào)的頻率大傳得遠(yuǎn)還是幅度大傳得遠(yuǎn)?波長(zhǎng)越大傳得越遠(yuǎn)嗎?頻率低傳得遠(yuǎn)些,頻率越低,波長(zhǎng)就越長(zhǎng),幅值越大信號(hào)越強(qiáng),當(dāng)然傳得也越遠(yuǎn),波長(zhǎng)越長(zhǎng)也傳得遠(yuǎn)無(wú)線電波按其波長(zhǎng)可分為四個(gè)波段。與紅外線鄰近的波長(zhǎng)最短的波段稱(chēng)為微波(microwave),波長(zhǎng)約為10-4m1m;比微波的波長(zhǎng)長(zhǎng)的波段依次為短波(short wave,波長(zhǎng)為1m102m)、中波(medium wave,波長(zhǎng)為1021
21、03m)和長(zhǎng)波(long wave ,波長(zhǎng)為103105m)。在實(shí)際應(yīng)用中,不同波段落的無(wú)線電波的傳播方式和應(yīng)用領(lǐng)域各不相同。由于地面、高山、電離層等對(duì)各波段無(wú)線電波的吸收、反射、透射等性能的不同,無(wú)線電波在空間的傳播通常采用三種方式:地波傳播、天波傳播、空間波傳播一、 地波傳播地波傳播是無(wú)線電波沿地球表面附近空間的傳播,傳播時(shí)無(wú)線電波可隨地球表面的彎曲而改變傳播方向。地球表面分布有起伏不平的山巒,以及高低不平的建筑物等障礙物,無(wú)線電波只有繞過(guò)這些障礙物,才能傳到較遠(yuǎn)的地方。當(dāng)電磁波的波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí),波的衍射性能較好,即可繞過(guò)障礙物。因此,長(zhǎng)波能很好地繞過(guò)幾乎所有的障礙物,而中
22、波和短波中部分波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波還能較好地繞過(guò)不太大的障礙物,其余部分的短波和微波的繞射能力就很差。二、天波傳播天波傳播是無(wú)線電波通過(guò)電離層反射而進(jìn)行的傳播。電離層反射特性還與無(wú)線電波的波長(zhǎng)有關(guān),波長(zhǎng)越長(zhǎng),則越容易反射。所以,長(zhǎng)波、中波和短波都可以被電離層反射,而微波和超短波則基本上穿透電離層而不被反射。天波傳播最適合于短波的傳播,因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)太短的超短波,電離層不反射;而對(duì)于長(zhǎng)波,則電離層的吸收又太強(qiáng)。三、空間波傳播空間波傳播是無(wú)線電波像光那樣沿直線的傳播。由于地球近似球體,因此,空間波是傳不遠(yuǎn)的,傳播的最遠(yuǎn)距離不能超過(guò)視線距離可見(jiàn),直線傳播的空間波是不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播的。當(dāng)然,無(wú)線電波除了直接從發(fā)射
23、天線傳播到接收天線外,也可以經(jīng)過(guò)地面反射而傳到接收天線。因此,接收天線接收到的應(yīng)是這兩種波的合成波。微波與超短波一般采用空間波傳播。地波、天波、空波這三種傳播方式,適合于不同波長(zhǎng)無(wú)線電波的傳播。長(zhǎng)波一般采用地波傳播。這是因?yàn)殚L(zhǎng)波的繞射能力強(qiáng),且大氣對(duì)它的吸收少,因此比較適合地波傳播。另外,長(zhǎng)波雖然不會(huì)穿透電離層,但由于電離層對(duì)其有強(qiáng)烈的吸收作用,所為不適合天波傳播。長(zhǎng)波傳播具有穩(wěn)定性好、受干擾小、傳播距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),超長(zhǎng)波甚至能做環(huán)球傳播,但長(zhǎng)波需要龐大的天線設(shè)備,實(shí)際應(yīng)用不多,通常只用于潛艇和遠(yuǎn)洋航行的通信等。中波可用天波與地波兩種方式傳播。白天由于電離層吸收作用較大,主要靠地波傳播。晚上電離
24、層吸收作用減少,天波傳播可大大增加傳播距離。所為,中波晝夜信號(hào)強(qiáng)度差別較大,不適合遠(yuǎn)距離通信,而常用于國(guó)內(nèi)廣播等。短波主要靠天波傳播,短波經(jīng)電離層反射時(shí),電離層對(duì)他的吸收作用較小,故經(jīng)電離層和地面的多次連續(xù)反射,可傳播到很遠(yuǎn)的地方。短波傳播的最大缺點(diǎn)是不穩(wěn)定。一般用作各種長(zhǎng)、短距離的通信。超短波與微波的繞射能力差,又會(huì)穿透電離層,因此不適合地波或天波傳播,只適合空間波傳播。由于空間波傳播的距離有限,為增加傳播距離,可采用增高發(fā)射天線和接力通信等方法。23.關(guān)于SPI總線的問(wèn)題:SPI總線是一個(gè)環(huán)形的結(jié)構(gòu),由四根線組成,其時(shí)序其實(shí)很簡(jiǎn)單,主要是在Sclk的控制下,兩個(gè)雙向的移位寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
25、。有四個(gè)不同的工作模式,由CPOL和CPHA的不同組成決定。CPOL是同步時(shí)鐘極性,0或1代表在空閑狀態(tài)下的sclk的電平。CPHA=0,表示在串行同步時(shí)鐘的第一個(gè)跳變沿進(jìn)行的采樣,如果為1,表示在串行同步時(shí)鐘的第二個(gè)跳變沿進(jìn)行采樣,主SPI模塊和從SPI模塊的模式應(yīng)該一樣。 另外需要明白的是,主模塊和從模塊的模式需要一樣,因?yàn)橹髂K和從模塊的采樣和輸出是同時(shí)進(jìn)行的。可以想象在MISO和MOSI線上各有一個(gè)位的寄存器。8位的環(huán)形移位結(jié)構(gòu)。即在SPI傳輸中,數(shù)據(jù)是同步進(jìn)行發(fā)送和接收的。從器件只能在主機(jī)發(fā)送命令時(shí),才能接收或向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)的格式是高位在前低位在后; SPI的一個(gè)缺點(diǎn)是沒(méi)有應(yīng)
26、答機(jī)制確認(rèn)是否接收到數(shù)據(jù);如果只是進(jìn)行寫(xiě)操作,主機(jī)只需忽略收到的字節(jié),反過(guò)來(lái),如果主機(jī)要讀取外設(shè)的一個(gè)字節(jié),就必須發(fā)送一個(gè)空字節(jié)來(lái)引發(fā)從機(jī)的傳輸。 3)SPI主模塊和從設(shè)備時(shí)鐘相位和極性應(yīng)該一致。個(gè)人理解這句話有2層意思:其一,主設(shè)備SPI時(shí)鐘和極性的配置應(yīng)該由外設(shè)來(lái)決定,也就是說(shuō)主設(shè)備這邊的時(shí)鐘極性和相位都是以從設(shè)備為基準(zhǔn)的;其二,兩者的配置應(yīng)該保持一致。24.四個(gè)腳的晶體振蕩器一個(gè)腳接正電源,一個(gè)接地,一個(gè)是輸出,另一個(gè)是空腳.(判別時(shí)有一個(gè)腳同外殼相連就是接地腳),兩腳的叫晶體,要靠外接的電容起振。一般有個(gè)腳會(huì)與外殼相連是GND,與GND斜對(duì)角的是VCC,一般有個(gè)點(diǎn)標(biāo)志的是NC,另一個(gè)是
27、OUT. 25. 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無(wú)法預(yù)知的情況,磁珠不合。 電容隔直通交,造成浮地(模擬地和數(shù)字地沒(méi)有接在一起,存在壓差,容易積累電荷,造成靜電)。電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。 0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。25. 電壓駐波比,又稱(chēng)電壓駐波比(VSWR) Voltage Standing Wave Ratio. 波傳遞從甲介質(zhì)傳導(dǎo)到乙介質(zhì),會(huì)由于介質(zhì)不同,波的能量會(huì)有一部分被
28、反射,這種被反射的波與入射波疊加的后形成的波稱(chēng)為駐波,這是基本的物理原理。端口的電壓駐波比,用小寫(xiě)s表示,是與回波損耗相匹配的一個(gè)類(lèi)似量度,不過(guò)不同之處在于,電壓駐波比這個(gè)線性標(biāo)量描述的是駐波最大電壓與駐波最小電壓的比。因此,其與電壓反射系數(shù)的大小有關(guān),也與輸入端口的S11和輸出端口的S22的大小有關(guān)。對(duì)于輸入端口,電壓駐波比Sin定義為Sin=(1+|S11|)/(1-|S11|)對(duì)于輸出端口,電壓駐波比Sout定義為Sout=(1+|S22|)/(1-|S22|)從上面的式子可能看出,電壓駐波比應(yīng)該是一個(gè)數(shù)值。由于是因?yàn)樽杩共黄ヅ湓斐?把甲組件跟乙組件間的阻抗調(diào)到接近匹配即可。26. 歸一
29、化是一種簡(jiǎn)化計(jì)算的方式,即將有量綱的表達(dá)式,經(jīng)過(guò)變換,化為無(wú)量綱的表達(dá)式,成為純量。 在多種計(jì)算中都經(jīng)常用到這種方法。在Smith圓圖中就用到了歸一化的方法。27. Q值是衡量電感器件的主要參數(shù)。是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí),所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。 電感器品質(zhì)因數(shù)的高低與線圈導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關(guān)。品質(zhì)因數(shù)相當(dāng)于Q值,一般可以理解為電路的無(wú)功功率/有功功率。28. 電長(zhǎng)度:1.對(duì)于傳輸媒介,它的長(zhǎng)度被表示為一個(gè)在媒介中傳波的電或者電磁信號(hào)波長(zhǎng)的倍數(shù)。注釋 1:波長(zhǎng)可能用弧度來(lái)表示,或者其它
30、的角度單位來(lái)表示,如角度。注釋 2:在同軸電纜和光纖中,傳輸速率大約為自由空間中的2/3。因此,波長(zhǎng)大約為自由空間中波長(zhǎng)的2/3,而電長(zhǎng)度則大約為物理長(zhǎng)度的1.5 倍。2.對(duì)于傳輸媒介,(電長(zhǎng)度)用它的物理長(zhǎng)乘以電或電磁信號(hào)在媒介中的傳輸時(shí)間(時(shí)間為a)與這信號(hào)在自由空間中通過(guò)和媒介物理長(zhǎng)度一樣的距離時(shí)所需的時(shí)間(時(shí)間為b)的比(即電長(zhǎng)度=物理長(zhǎng)度*a/b)來(lái)考慮。(通常b小于a)注釋?zhuān)簩?duì)于一個(gè)物理媒介來(lái)說(shuō),它的電長(zhǎng)度總是大于它的物理長(zhǎng)度。例如,在同軸電纜中,分布電阻、電容、電感阻礙了信號(hào)的傳輸;在光纖中,光波與光纖材料之間的相互作用,以及光纖的幾何結(jié)構(gòu),影響了信號(hào)的傳輸速率。3.對(duì)于天線,天
31、線的有效長(zhǎng)度常表示為波長(zhǎng)的倍數(shù)。注釋 1.電長(zhǎng)度跟物理長(zhǎng)度通常是不一樣的。注釋 2.通過(guò)增加一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娍乖娙莼螂姼校?,電長(zhǎng)度可以顯著的短于或者長(zhǎng)于物理長(zhǎng)度。29. 單片微波集成電路,即MMIC是Monolithic Microwave Integrated Circuit的縮寫(xiě),它包括多種功能電路,如低噪聲放大器(LNA)、功率放大器、混頻器、上變頻器、檢波器、調(diào)制器、壓控振蕩器(VCO)、移相器、開(kāi)關(guān)、MMIC收發(fā)前端,甚至整個(gè)發(fā)射/接收(T/R)組件(收發(fā)系統(tǒng))。由于MMIC的襯底材料(如GaAs、InP)的電子遷移率較高、禁帶寬度寬、工作溫度范圍大、微波傳輸性能好,所以MMIC具
32、有電路損耗小、噪聲低、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、功率大、附加效率高、抗電磁輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。30.利用低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)LTCC制備片式無(wú)源集成器件和模塊具有許多優(yōu)點(diǎn),首先,陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻高Q特性;第二,使用電導(dǎo)率高的金屬材料作為導(dǎo)體材料,有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因子;第三,可適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求,并具備比普通PCB電路基板優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性;第四,可將無(wú)源組件埋入多層電路基板中,有利于提高電路的組裝密度;第五,具有較好的溫度特性,如較小的熱膨脹系數(shù)、較小的介電常數(shù)溫度系數(shù),可以制作層數(shù)極高的電路基板,可以制作線寬小于
33、50m的細(xì)線結(jié)構(gòu)。另外,非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝允許對(duì)生坯基板進(jìn)行檢查,從而 提高成品率,降低生產(chǎn)成本。31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(méi)有起伏,而在阻頻帶則逐漸下降為零。32. 晶體管構(gòu)成的放大器要做到不失真地將信號(hào)電壓放大,就必須保證晶體管的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。即應(yīng)該設(shè)置它的工作點(diǎn)。所謂工作點(diǎn)就是通過(guò)外部電路的設(shè)置使晶體管的基極、發(fā)射極和集電極處于所要求的電位(可根據(jù)計(jì)算獲得)。這些外部電路就稱(chēng)為偏置電路。33. 無(wú)源晶振輸出波形為正弦波,有源晶振輸出波形為正弦波或方波。 有源晶振本身輸出是正弦波,在其內(nèi)部加了整形電路,所以輸出是方波,正弦波一般用的很少,普遍用
34、的都是方波輸出(很多時(shí)候在示波器上看到的還是波形不太好的正弦波,這是由于示波器的帶寬不夠。例如:有源晶振20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器測(cè)量,顯示的是正弦波,這是由于方波的傅里葉分解為基頻和奇次諧波的疊加,帶寬不夠的話,就只剩下基頻20MHz和60MHz的諧波,所以顯示正弦波。完美的再現(xiàn)方波需要至少10倍的帶寬,5倍的帶寬只能算是勉強(qiáng),所以需要至少100M的示波器。)。方波主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)時(shí)鐘上,用來(lái)驅(qū)動(dòng)時(shí)純計(jì)數(shù)電路或門(mén)電路,對(duì)方波主要有輸出電平、占空比、上升/下降時(shí)間、驅(qū)動(dòng)能力等幾個(gè)指標(biāo)要求。正弦波主要用于對(duì)EMI、頻率干擾有特殊要求的電路,這種電路要求輸出的高次諧波成分
35、很小;后面有模擬電路選用正弦波也是比較好的選擇。通常需要提供例如諧波、噪聲和輸出功率等指標(biāo)。方波輸出功率大,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),但諧波分量豐富;正弦波輸出功率不如方波,但其諧波分量小很多。 34、有源晶振的頻率輸出必定要有某個(gè)波形作為輸出載體,波形的輸出也必定會(huì)伴隨著某個(gè)負(fù)載值。在實(shí)際使用中,波形負(fù)載也是晶振的非常重要參數(shù)指標(biāo)。選擇不當(dāng)?shù)脑?,輕則導(dǎo)致晶振或其他模塊工作不正常,功能無(wú)法實(shí)現(xiàn),重則損壞模塊甚至整機(jī)。 晶振的輸出波形主要有三大類(lèi):正弦波、方波和準(zhǔn)正弦波。 晶振負(fù)載主要有以下幾種: 1、正弦波:負(fù)載50歐姆或1k歐姆; 2、方波:N個(gè)TTL負(fù)載或N個(gè)PF電容; 3、準(zhǔn)正弦波:10K歐姆并聯(lián)10
36、PF電容; 此外還有差分輸出PECL、LVDS等高頻(100MHz以上)常用的,實(shí)際使用中晶振的輸出一般用于驅(qū)動(dòng)以下電路形式: 1、同軸電纜類(lèi)的長(zhǎng)線輸出; 2、濾波器類(lèi)的電路的輸出; 以上兩種電路一般適用于50歐姆的負(fù)載。這是因?yàn)橐陨蟽煞N電路一般需要50歐姆負(fù)載作匹配,在射頻領(lǐng)域還有75歐姆、300歐姆等特征阻抗,需要時(shí)要加以說(shuō)明。此類(lèi)的輸出波形最適合的為正弦波,正弦波經(jīng)過(guò)長(zhǎng)線傳輸后波形只是幅度有所衰減,波形并的輸入 有時(shí)候用戶(hù)為實(shí)現(xiàn)整形、放大等目的,用三極管、高速運(yùn)放對(duì)晶振波形進(jìn)行處理,這種情況下負(fù)載阻抗一般不是太重,用正弦波的波形最為合適。需要提供負(fù)載、波形幅度等參數(shù)。 4、對(duì)EMI、頻率
37、干擾有特殊要求的電路 這種電路要求輸出的高次諧波成分很小,因此不管驅(qū)動(dòng)的是什么電路,都以正弦波為最好。 方波輸出分為:TTL電平和CMOS電平在: TTL電平輸入低電平<=0.8V,高電平>=2.0V;輸出低電平<0.4V,高電平>2.4V,最大低電平和最小高電平之間是無(wú)效電壓; CMOS電平輸入低電平<0.3Vcc,輸入高電平>0.7Vcc,輸出低電平<0.1Vcc(接近于0),輸出高電平>0.9Vcc(接近于電源電壓)。35、這里的“源”不是指電源。而是指震蕩源。 也就是說(shuō),有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源,所以只要一通電就會(huì)叫。 而無(wú)源內(nèi)部不帶震蕩源
38、,所以如果用直流信號(hào)無(wú)法令其鳴叫。必須用2K5K的方波去驅(qū)動(dòng)它。 有源蜂鳴器往往比無(wú)源的貴,就是因?yàn)槔锩娑鄠€(gè)震蕩電路。 無(wú)源蜂鳴器的優(yōu)點(diǎn)是:1便宜,2聲音頻率可控,可以做出“多來(lái)米發(fā)索拉西”的效果。3在一些特例中,可以和LED復(fù)用一個(gè)控制口 有源蜂鳴器的優(yōu)點(diǎn)是:程序控制方便 。36、抗混疊濾波器 anti-alias filter是一個(gè)低通濾波器,用以在輸出電平中把混疊頻率分量降低到微不足道的程度。動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)中為什么要使用抗混濾波器呢?大家都知道“奈奎斯特采樣定律”, 在對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行離散化時(shí),采樣頻率f2至少應(yīng)2倍于被分析的信號(hào)的最高頻率f1,即: f22 f1;否則可能出現(xiàn)因采樣
39、頻率不夠高,模擬信號(hào)中的高頻信號(hào)折疊到低頻段,出現(xiàn)虛假頻率成分的現(xiàn)象(如下圖所示),稱(chēng)之為:混疊。37、要了解鏡頻干擾,首先要清楚兩個(gè)概念“超外差”和“中頻”。 “超外差”是一種廣播接收方式,目前收音機(jī)和電視機(jī)使用的都是這種接收方式。“超外差”是指收音機(jī)通過(guò)內(nèi)部電路產(chǎn)生一定頻率的電磁振蕩,叫做“本機(jī)振蕩 ”,簡(jiǎn)稱(chēng)“本振”。當(dāng)你搜臺(tái)時(shí),實(shí)際上是通過(guò)撥弄旋鈕調(diào)整“本機(jī)振蕩”的頻率,使“本機(jī)振蕩”的頻率與電臺(tái)的頻率產(chǎn)生一個(gè)固定的差值,這個(gè)固定的差值就叫做“中頻”。收音機(jī)再通過(guò)對(duì)“中頻”進(jìn)行檢波,放大等處理,最終通過(guò)揚(yáng)聲器放出聲音。由于盡管電臺(tái)頻率不同,但收音機(jī)只需對(duì)一個(gè)固定的頻率進(jìn)行處理,所以保證了
40、不同電臺(tái)都有一個(gè)相同的良好接收效果,這正是超外差的優(yōu)點(diǎn)。 設(shè)定中頻的元件叫“中頻變壓器”,俗稱(chēng)“中周”。目前,中波的中頻頻率是465KHz;短波是450KHz或455KHz;調(diào)頻是10.7MHz。 舉個(gè)例子。假如你正在收聽(tīng)頻率是999KHz的中波廣播。此時(shí),你的收音機(jī)的本振頻率是:999-465=534KHz。 好!那么什么是鏡頻干擾呢?由前面可知本振頻率比電臺(tái)頻率低一個(gè)中頻頻率,而實(shí)際上在比本振頻率低一個(gè)中頻頻率的頻率上,你還可以收到一個(gè)電臺(tái)。這種現(xiàn)象在短波收聽(tīng)中表現(xiàn)非常明顯。例如你在使用中頻頻率是450KHz的收音機(jī),收聽(tīng)一個(gè)頻率是的12085KHz短波廣播時(shí),本振是 12085-450=
41、11635KHz。那么在11635-450=11185KHz的頻率上,還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與12085KHz廣播內(nèi)容一模一樣的“電臺(tái) ”。實(shí)際上,在11185KHz的頻率上并沒(méi)有電臺(tái)廣播,它只是12085KHz電臺(tái)廣播的影子。但如果在11185KHz上真有另一個(gè)電臺(tái)正在廣播,那么12085KHz電臺(tái)廣播的影子就對(duì)在11185KHz的頻率上正常廣播的電臺(tái)產(chǎn)生了干擾,這就叫“鏡頻干擾”。同時(shí),你也就不必奇怪:為什么在米波段外和一些非常偏僻的頻率上,還能收到很多電臺(tái)?其實(shí),這些"電臺(tái)"都是在米波段上某些電臺(tái)的影子,都是鏡頻搞的鬼! 那么,如何消除這種干擾呢?目前一些高端收音機(jī),如德生PL
42、-350,PL-550,采用可變中頻法來(lái)避開(kāi)鏡頻干擾。比如,當(dāng)中頻是450KHz時(shí)有鏡頻干擾,把中頻變到455KHz,就可以把鏡頻干擾轉(zhuǎn)移到別的頻率上,起到了消除干擾的效果。38.變頻損耗:信號(hào)經(jīng)過(guò)變頻器變頻后的功率損失。在接收機(jī)中變頻損耗是輸入射頻信號(hào)功率與輸出中頻信號(hào)功率之比值,一般以dB表示。在發(fā)射機(jī)的上變頻器中,變頻損耗是輸入中頻信號(hào)功率與輸出射頻信號(hào)功率之比值。39.相位噪聲:相位噪聲是對(duì)信號(hào)時(shí)序變化的另一種測(cè)量方式,其結(jié)果在頻率域內(nèi)顯示。用一個(gè)振蕩器信號(hào)來(lái)解釋相位噪聲。如果沒(méi)有相位噪聲,那么振蕩器的整個(gè)功率都應(yīng)集中在頻率f=fo處。但相位噪聲的出現(xiàn)將振蕩器的一部分功率擴(kuò)展到相鄰的頻
43、率中去,產(chǎn)生了邊帶(sideband)。從圖2中可以看出,在離中心頻率一定合理距離的偏移頻率處,邊帶功率滾降到1/fm,fm是該頻率偏離中心頻率的差值。相位噪聲通常定義為在某一給定偏移頻率處的dBc/Hz值,其中,dBc是以dB為單位的該頻率處功率與總功率的比值。一個(gè)振蕩器在某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在該頻率處1Hz帶寬內(nèi)的信號(hào)功率與信號(hào)的總功率比值。40. 導(dǎo)頻信號(hào)在移動(dòng)通信中:是基站連續(xù)發(fā)射未經(jīng)調(diào)制的直接序列擴(kuò)頻信號(hào),它使得手機(jī)能夠獲得前向碼分多址信道時(shí)限,提供相關(guān)解調(diào)相位參考,并且為各基站提供信號(hào)強(qiáng)度比較,手機(jī)可以確定何時(shí)進(jìn)行切換。導(dǎo)頻信道使得用戶(hù)站能夠獲得前向碼分多址信道時(shí)限,提供
44、相干解調(diào)相位參考,并且為各基站提供信號(hào)強(qiáng)度比較手段籍以確定何時(shí)進(jìn)行切換。在AGC自動(dòng)環(huán)路增益控制中一般有兩種形式:一種是直接檢測(cè)信號(hào)的功率的大小,根據(jù)大小進(jìn)行增益控制;在一些復(fù)雜的通信系統(tǒng)中,一般有專(zhuān)門(mén)的功率控制信道,在該信道中發(fā)送導(dǎo)頻,接收機(jī)通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)頻來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有用信號(hào)信道的增益控制,這是AGC環(huán)路控制的另一種形式。41.系統(tǒng)的線性度常用1db增益壓縮點(diǎn)(P1dB)和三階交截點(diǎn)(IP3)來(lái)描述。在低功率時(shí),放大器的功率增益是一個(gè)定值,稱(chēng)為線性增益,在輸出功率增加到一定值后,增益開(kāi)始減小,當(dāng)?shù)陀诰€性增益1dB時(shí),對(duì)應(yīng)的輸出功率稱(chēng)為輸出1dB壓縮點(diǎn),輸入功率為輸入1dB壓縮點(diǎn)。既可以定義在輸入端
45、也可以定義在輸出端。當(dāng)然,通常所說(shuō)的1dB壓縮點(diǎn),是輸出1dB壓縮點(diǎn)的簡(jiǎn)稱(chēng)。描述是的輸出功率隨著輸入功率增大而偏離線性關(guān)系的情況。當(dāng)系統(tǒng)輸入兩個(gè)頻率靠的很近的信號(hào)時(shí),在系統(tǒng)的輸出端中除了產(chǎn)生基波及其次諧波以外,還會(huì)產(chǎn)生頻率之間的交調(diào)成份。在以dB為單位的坐標(biāo),基頻信號(hào)和三階交調(diào)信號(hào)的斜率不同,因此,隨著信號(hào)幅度的增加,兩條線必有一個(gè)交點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是三階交截點(diǎn)。可以用輸入功率(IIP3)或輸出功率(OIP3)表示。42. 問(wèn):有關(guān)運(yùn)算放大器的隨機(jī)噪聲。它是怎么產(chǎn)生的?答:在運(yùn)算放大器的輸出端出現(xiàn)的噪聲用電壓噪聲來(lái)度量。但是電壓噪聲源和電流噪聲源都能產(chǎn)生噪聲。運(yùn)算放大器所有內(nèi)部噪聲源通常都折合到輸
46、入端,即看作與理想的無(wú)噪聲放大器的兩個(gè)輸入端相串聯(lián)或并聯(lián)不相關(guān)或獨(dú)立的隨機(jī)噪聲發(fā)生器。我們認(rèn)為運(yùn)算放大器噪聲有三個(gè)基本來(lái)源:一個(gè)噪聲電壓發(fā)生器(類(lèi)似失調(diào)電壓,通常表現(xiàn)為同相輸入端串聯(lián))。兩個(gè)噪聲電流發(fā)生器(類(lèi)似偏置電流,通過(guò)兩個(gè)差分輸入端排出電流)。 電阻噪聲發(fā)生器(如果運(yùn)算放大器電路中存在任何電阻,它們也會(huì)產(chǎn)生噪聲。 可把這種噪聲看作來(lái)自電流源或電壓源,不論哪種形式在給定電路中都很常見(jiàn))。運(yùn)算放大器的電壓噪聲可低至3 nV/Hz。電壓噪聲是通常比較強(qiáng)調(diào)的一項(xiàng)技 術(shù)指 標(biāo),但是在阻抗很高的情況下電流噪聲常常是系統(tǒng)噪聲性能的限制因素。這種情況類(lèi)似于失 調(diào),失調(diào)電壓常常要對(duì)輸出失調(diào)負(fù)責(zé),但是偏置電
47、流卻有真正的責(zé)任。雙極型運(yùn)算放大器 的電壓噪聲比傳統(tǒng)的FET運(yùn)算放大器低,雖然有這個(gè)優(yōu)點(diǎn),但實(shí)際上電流噪聲仍然比較大。 現(xiàn)在的FET運(yùn)算放大器在保持低電流噪聲的同時(shí),又可達(dá)到雙極型運(yùn)算放大器的電壓噪聲水 平 。極化的概念在電磁波理論當(dāng)中有著非常重要的作用和意義:同極化和交叉極化主要是相對(duì)于我們所考慮或者所期待的極化方向而言的,如果一個(gè)極化方向和我們的主極化方向一致,則稱(chēng)之為同極化,如果一個(gè)極化方向和我們的主極化方向正交,則稱(chēng)之為交叉極化。交叉極化的引起主要是因?yàn)檫吔绲牟灰恢滦?,使得產(chǎn)生的交叉極化分量無(wú)法抵消(如果雙極化天線單元的四周邊界是一個(gè)完全的正方形框,其交叉極化就非常低),在陣列天線的應(yīng)
48、用中通常是改變邊界條件,以使得相鄰單元耦合的交叉極化分量與本振子單元產(chǎn)生的交叉極化分量相抵消來(lái)降低。交叉極化比:具體定義為主極化分量與交叉極化分量的比。交叉極化比越大,說(shuō)明從天線能夠獲得的信號(hào)正交性越強(qiáng),兩路信號(hào)之間的相關(guān)性越小,極化效果越好。一般天線的交叉極化比都大于18dB。43.香農(nóng)信息論:當(dāng)信道的信息傳輸率不超過(guò)信道容量時(shí),采用合適的信道編碼方法可以實(shí)現(xiàn)任意高的傳輸可靠性,但若信息傳輸率超過(guò)了信道容量,就不可能實(shí)現(xiàn)可靠的傳輸。公式:C=B*log2(1+S/N) 注:B為信道帶寬;S/N為信噪比,通常用分貝(dB)表示。所示,信號(hào)的帶寬越寬,傳輸?shù)男畔⒘烤驮酱?,這就是為什么高頻信號(hào)的傳
49、輸?shù)男畔⒘看蟮脑颉?4.靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體:導(dǎo)體表面中存在與導(dǎo)體垂直的電場(chǎng),不存在與導(dǎo)體表面平行的電場(chǎng),即電場(chǎng)只具有法向方向,沒(méi)有切向的方向。因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)部不存在電場(chǎng),所以導(dǎo)體是等位體,導(dǎo)體表面是等位面。等勢(shì)體就是導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差都為零。靜電平衡后的導(dǎo)體就是最典型的等勢(shì)體。當(dāng)導(dǎo)體靜電平衡后,感應(yīng)電荷只分布在導(dǎo)體外表面。由于導(dǎo)體內(nèi)自由電荷移動(dòng)形成的電場(chǎng)與外界電場(chǎng)相互抵消,內(nèi)部電場(chǎng)處處為零,任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差也為零。所以導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)與導(dǎo)體表面的電勢(shì)相等,為一個(gè)等勢(shì)體。靜電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。(1)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直(2)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功,或做功之和為0分析:因?yàn)榈葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,電荷在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)具有相同的電勢(shì)能,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電勢(shì)能不變,即電場(chǎng)力不做功 (3) 電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 (4)任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交 (5)等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大。 (6)電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直 (7)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低
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