第8章RFID電磁反向散射方式的射頻前端

1、物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）第第8章章 RFID電磁反向散射方式的射頻前端電磁反向散射方式的射頻前端點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映 射頻濾波器的設(shè)計射頻濾波器的設(shè)計8.1射頻射頻低噪聲放大器低噪聲放大器的設(shè)計的設(shè)計8.2射頻射頻功率放大器功率放大器的設(shè)計的設(shè)計8.3射頻射頻振蕩器振蕩器的設(shè)計的設(shè)計8.4混頻器混頻器的設(shè)計的設(shè)計8.5物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFI

2、D）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版） 射頻濾波器的設(shè)計射頻濾波器的設(shè)計8.1點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.1.1濾波器的類型濾波器的類型濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器四種基本類型。器和帶阻濾波器四種基本類型。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識

3、別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）理想低通濾波器允許低頻信號無損耗地通過，理想低通濾波器允許低頻信號無損耗地通過，當(dāng)信號頻率超過截止頻率后，信號的衰減為無窮大；當(dāng)信號頻率超過截止頻率后，信號的衰減為無窮大；理想高通濾波器允許高頻信號無損耗地通過，理想高通濾波器允許高頻信號無損耗地通過，當(dāng)信號頻率低于截止頻率后，信號的衰減為無窮大；當(dāng)信號頻率低于截止頻率后，信號的衰減為無窮大；理想帶通濾波器允許某一頻帶內(nèi)的信號無損耗理想帶通濾波器允許某一頻帶內(nèi)的信號無損耗地通過濾波器，頻帶外的信號衰減為無窮大；地通過濾波器，頻帶外的信號衰減為無窮大；理想帶阻濾波器讓某一頻帶內(nèi)

4、的信號衰減為無理想帶阻濾波器讓某一頻帶內(nèi)的信號衰減為無窮大，頻帶外的信號無損耗地通過濾波器。窮大，頻帶外的信號無損耗地通過濾波器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.1.2低通低通濾波器濾波器原型原型低通濾波器原型是設(shè)計濾波器的基礎(chǔ)，集總元低通濾波器原型是設(shè)計濾波器的基礎(chǔ)，集總元件低通、高通、帶通、帶阻濾波器以及分布參數(shù)濾波件低通、高通、帶通、帶阻濾波器以及分布參數(shù)濾波器，可以根據(jù)低通濾波器原型變換而來。器，可以根據(jù)低通濾波器原型變換而來。插入損耗作為考察濾波器的指標(biāo)，用來討論低插入損耗作為

5、考察濾波器的指標(biāo)，用來討論低通濾波器原型的設(shè)計方法。插入損耗定義為通濾波器原型的設(shè)計方法。插入損耗定義為（8.1） 211lg10inIL點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）1. 巴特沃斯低通濾波器原型巴特沃斯低通濾波器原型如果濾波器在通帶內(nèi)的插入損耗隨頻率的變化如果濾波器在通帶內(nèi)的插入損耗隨頻率的變化是最平坦的，這種濾波器稱為巴特沃斯濾波器，也稱是最平坦的，這種濾波器稱為巴特沃斯濾波器，也稱為最平坦濾波器。為最平坦濾波器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（R

6、FIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）（1）濾波器的階數(shù)）濾波器的階數(shù)濾波器的階數(shù)濾波器的階數(shù)N值越大，阻帶內(nèi)衰減隨著頻率值越大，阻帶內(nèi)衰減隨著頻率增大的越快。設(shè)計低通濾波器時，對阻帶內(nèi)的衰減有增大的越快。設(shè)計低通濾波器時，對阻帶內(nèi)的衰減有數(shù)值上的要求，由此可以計算出數(shù)值上的要求，由此可以計算出N值。值。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）（2）濾波器的結(jié)構(gòu)）濾波器的結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解

7、（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2. 切比雪夫低通濾波器原型切比雪夫低通濾波器原型如果濾波器在通帶內(nèi)有等波紋的響應(yīng)，這種濾如果濾波器在通帶內(nèi)有等波紋的響應(yīng)，這種濾波器稱為切比雪夫濾波器，也稱為等波紋濾波器。波器稱為切比雪夫濾波器，也稱為等波紋濾波器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）3. 橢圓函數(shù)低通濾波器原型橢圓函數(shù)低通濾波器原型橢圓函數(shù)濾波器在通帶和阻帶內(nèi)都有等波紋響橢圓函數(shù)濾波器在通帶和阻帶內(nèi)都有等波紋響應(yīng)應(yīng)。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RF

8、IDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）4. 線性相位低通濾波器原型線性相位低通濾波器原型在有些應(yīng)用中，線性的相位響應(yīng)比陡峭的阻帶在有些應(yīng)用中，線性的相位響應(yīng)比陡峭的阻帶振幅衰減響應(yīng)更為關(guān)鍵。由于線性的相位響應(yīng)與陡峭振幅衰減響應(yīng)更為關(guān)鍵。由于線性的相位響應(yīng)與陡峭的阻帶振幅衰減響應(yīng)相沖突，所以線性相位濾波器在的阻帶振幅衰減響應(yīng)相沖突，所以線性相位濾波器在阻帶內(nèi)振幅衰減較平緩。阻帶內(nèi)振幅衰減較平緩。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.1.3濾波器的變換及集總參數(shù)濾波器濾波器

9、的變換及集總參數(shù)濾波器對低通濾波器原型進行反歸一化設(shè)計，對低通濾波器原型進行反歸一化設(shè)計，可以可以變換變換到任意源阻抗和任意頻率的低通濾波器、高通濾波器、到任意源阻抗和任意頻率的低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。帶通濾波器和帶阻濾波器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）1. 濾波器的變換濾波器的變換濾波器的變換包括阻抗變換和頻率變換濾波器的變換包括阻抗變換和頻率變換2個過程，個過程，以滿足實際的源阻抗和工作頻率。以滿足實際的源阻抗和工作頻率。（1） 阻抗變換阻抗變換（2） 頻率頻

10、率變換變換點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2.低通濾波器原型變換為低通濾波器低通濾波器原型變換為低通濾波器c點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）例例8.1設(shè)計一個巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率設(shè)計一個巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為為200MHz，阻抗為，阻抗為 ，在，在300MHz處插入損耗至少處插入損耗至少要有要有 衰減衰減。解解計算可以得到計算可以得到查表可知，查表可知，5階濾波器可以滿

11、足要求。階濾波器可以滿足要求。50dB155 . 01c點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）使用圖使用圖8.5（a）所示的電路，實際濾波器的元件值為）所示的電路，實際濾波器的元件值為pF84. 9102250618. 0811cScSRgRCCnH38.641022618. 150822cScSgRLRLpF83.311022502833cScSRgRCCnH38.641022618. 150844cScSgRLRLpF84. 9102250618. 0855cScSRgRCC點擊此處結(jié)束放映點

12、擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）源電阻和負載電阻為源電阻和負載電阻為巴特沃斯低通濾波器的電路為巴特沃斯低通濾波器的電路為 50LSRR點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）3. 低通濾波器原型變換為高通濾波器低通濾波器原型變換為高通濾波器4. 低通濾波器原型變換為帶通和帶阻濾波器低通濾波器原型變換為帶通和帶阻濾波器c點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳

13、解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）圖圖8.13 從低通濾波器原型到低通、高通、帶通和帶阻濾波器的變換從低通濾波器原型到低通、高通、帶通和帶阻濾波器的變換點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.1.4分布參數(shù)分布參數(shù)濾波器的濾波器的設(shè)計設(shè)計當(dāng)頻率不高時，集總元件濾波器工作良好。但當(dāng)頻率不高時，集總元件濾波器工作良好。但當(dāng)頻率高于當(dāng)頻率高于500Mz時，濾波器通常由分布參數(shù)元件構(gòu)時，濾波器通常由分布參數(shù)元件構(gòu)成。成。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDR

14、FID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）1. 微帶短截線低通濾波器微帶短截線低通濾波器（1）理查德（）理查德（Richards）變換）變換（2）科洛達（）科洛達（Kuroda）規(guī)則）規(guī)則（3）微帶短截線低通濾波器設(shè)計舉例）微帶短截線低通濾波器設(shè)計舉例點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）例例8.2 濾波器的截止頻率為濾波器的截止頻率為4GHz，通帶內(nèi)波紋為，通帶內(nèi)波紋為3dB，濾波器采用，濾波器采用3階，系統(tǒng)阻抗為階，系統(tǒng)阻抗為50。設(shè)計一個微帶短。設(shè)計一個微帶短截線低通濾波器。截

15、線低通濾波器。解解 集總參數(shù)低通原型電路如圖集總參數(shù)低通原型電路如圖8.15所示。所示。圖圖8.15 集總參數(shù)低通原型電路集總參數(shù)低通原型電路點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）利用理查德變換，將集總元件變換成短截線，如利用理查德變換，將集總元件變換成短截線，如圖圖8.16所示所示。圖圖8.16 集總元件變換成短截線的低通電路集總元件變換成短截線的低通電路點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）對應(yīng)的

16、微帶短截線濾波電路如圖對應(yīng)的微帶短截線濾波電路如圖8.17所示。所示。圖圖8.17 微帶短截線低通濾波電路微帶短截線低通濾波電路點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2. 階梯阻抗階梯阻抗低通濾波器低通濾波器（1）短傳輸線段的近似等效電路）短傳輸線段的近似等效電路（2）階梯阻抗低通濾波器設(shè)計舉例）階梯阻抗低通濾波器設(shè)計舉例點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）3. 平行耦合微帶線帶通濾波器平行耦合微帶

17、線帶通濾波器（1）平行耦合微帶線的奇偶模）平行耦合微帶線的奇偶模（2）平行耦合微帶線的濾波特性）平行耦合微帶線的濾波特性（3） 平行耦合微帶線帶通濾波器設(shè)計舉例平行耦合微帶線帶通濾波器設(shè)計舉例點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版） 射頻射頻低噪聲放大器低噪聲放大器的設(shè)計的設(shè)計8.2點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.2.1 放大器的穩(wěn)定性放大器的穩(wěn)定性1. 放大器穩(wěn)定的定義放大器穩(wěn)定的定義穩(wěn)定性

18、是指放大器抑制環(huán)境的變化（如信號頻率、穩(wěn)定性是指放大器抑制環(huán)境的變化（如信號頻率、溫度、源和負載等變化時），維持正常工作特性的能力。溫度、源和負載等變化時），維持正常工作特性的能力。因此，放大器穩(wěn)定意味著反射系數(shù)的模小于因此，放大器穩(wěn)定意味著反射系數(shù)的模小于1。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2. 放大器穩(wěn)定性判別的圖解法放大器穩(wěn)定性判別的圖解法3.放大器絕對穩(wěn)定判別的解析法放大器絕對穩(wěn)定判別的解析法放大器絕對穩(wěn)定要求放大器絕對穩(wěn)定要求（8.31）1k1點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)

19、物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.2.2放大器的功率增益放大器的功率增益1.轉(zhuǎn)換功率增益轉(zhuǎn)換功率增益( (8.32) )2222221221111LLSinSTSSG點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2. 2. 等增益圓等增益圓圖圖8.24 單向晶體管等增益圓單向晶體管等增益圓點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.2.3放大器

20、輸入輸出駐波比放大器輸入輸出駐波比放大器輸入、輸出電壓駐波比為放大器輸入、輸出電壓駐波比為(8.33)(8.33)11VSWR點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.2.4放大器的噪聲放大器的噪聲1.噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)( (8.34) )iNoNoPPF 點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2.級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)多級的級連的高增益放大器，僅第一級對總噪聲多級的級連的高增益放大器，僅

21、第一級對總噪聲有較大影響。有較大影響。（8.38）121213121111AnAAnAAAGGGFGGFGFFF點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）射頻射頻功率放大器功率放大器的設(shè)計的設(shè)計8.3點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.3.1 A類放大器的設(shè)計類放大器的設(shè)計A類放大器也稱為甲類放大器，工作于這種狀態(tài)的放類放大器也稱為甲類放大器，工作于這種狀態(tài)的放大器，晶體管在整個信號的周期內(nèi)均導(dǎo)通。

22、功率放大器的效大器，晶體管在整個信號的周期內(nèi)均導(dǎo)通。功率放大器的效率是特別需要考慮的，放大器的效率定義為射頻輸出功率與率是特別需要考慮的，放大器的效率定義為射頻輸出功率與直流輸入功率之比，直流輸入功率之比，A類放大器的效率最高為類放大器的效率最高為50%。 點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）1. 大信號下晶體管的特性參數(shù)大信號下晶體管的特性參數(shù) （1）1dB增益壓縮點增益壓縮點當(dāng)輸入功率較低時，輸出與輸入功率成線性關(guān)系；當(dāng)輸入功率較低時，輸出與輸入功率成線性關(guān)系；當(dāng)輸入功率超過一定的量值之后，

23、輸出與輸入功率為非當(dāng)輸入功率超過一定的量值之后，輸出與輸入功率為非線性關(guān)系，晶體管的增益開始下降。線性關(guān)系，晶體管的增益開始下降。晶體管的輸入功率達到飽和狀態(tài)時，其增益開始晶體管的輸入功率達到飽和狀態(tài)時，其增益開始下降，或者稱為壓縮。當(dāng)晶體管的功率增益從其小信號下降，或者稱為壓縮。當(dāng)晶體管的功率增益從其小信號線性功率增益下降線性功率增益下降1dB時，對應(yīng)的點稱為時，對應(yīng)的點稱為1dB增益壓縮點。增益壓縮點。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）（2）動態(tài)范圍）動態(tài)范圍 點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束

24、放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.3.2 交調(diào)失真交調(diào)失真在非線性放大器的輸入端加兩個或兩個以上頻率在非線性放大器的輸入端加兩個或兩個以上頻率的正弦信號時，在輸出端將產(chǎn)生附加的頻率分量。這些的正弦信號時，在輸出端將產(chǎn)生附加的頻率分量。這些新的頻率分量是非線性系統(tǒng)失真的產(chǎn)物，稱為諧波失真新的頻率分量是非線性系統(tǒng)失真的產(chǎn)物，稱為諧波失真或交調(diào)失真?；蚪徽{(diào)失真。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）三階交調(diào)三階交調(diào) 和和 由于

25、距由于距 和和 太近而落在了放大器的頻帶內(nèi)，不易濾除，可以導(dǎo)太近而落在了放大器的頻帶內(nèi)，不易濾除，可以導(dǎo)致信號失真。致信號失真。1f122ff 2f212ff 點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）1.三階截止點三階截止點三階交調(diào)的輸出功率按輸入功率的三階交調(diào)的輸出功率按輸入功率的3次方增長，線次方增長，線性產(chǎn)物性產(chǎn)物 和和 的輸出功率按輸入功率的的輸出功率按輸入功率的1次方增長。次方增長。三階交調(diào)輸出功率隨輸入功率變化的斜率為三階交調(diào)輸出功率隨輸入功率變化的斜率為3，線，線性產(chǎn)物輸出功率隨輸入功

26、率變化的斜率為性產(chǎn)物輸出功率隨輸入功率變化的斜率為1，當(dāng)輸入功率，當(dāng)輸入功率增大時，三階交調(diào)輸出功率比線性產(chǎn)物輸出功率增長得增大時，三階交調(diào)輸出功率比線性產(chǎn)物輸出功率增長得快。兩條曲線的假想交叉點稱為三階截止點快。兩條曲線的假想交叉點稱為三階截止點 。IPIP點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）2.無寄生動態(tài)范圍無寄生動態(tài)范圍fDR點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）射頻射頻振蕩器振蕩器的設(shè)計的設(shè)

27、計8.4點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.4.1振蕩器的基本模型振蕩器的基本模型 振蕩器是一個非線性電路，它將直流（振蕩器是一個非線性電路，它將直流（DC）功率）功率轉(zhuǎn)換為交流（轉(zhuǎn)換為交流（AC）波形。振蕩器的核心是一個能夠在特）波形。振蕩器的核心是一個能夠在特定頻率上實現(xiàn)正反饋的環(huán)路定頻率上實現(xiàn)正反饋的環(huán)路。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.4.2 射頻低頻段振蕩器射頻低頻段振蕩器射

28、頻低頻段振蕩電路有許多可能的形式，它們采用射頻低頻段振蕩電路有許多可能的形式，它們采用雙極結(jié)型晶體管（雙極結(jié)型晶體管（BJT）或場效應(yīng)晶體管）或場效應(yīng)晶體管(FET)，可以是共發(fā)，可以是共發(fā)射極射極/源極、共基極源極、共基極/柵極或共集電極柵極或共集電極/漏極結(jié)構(gòu)，并可以采漏極結(jié)構(gòu)，并可以采用多種形式的反饋網(wǎng)絡(luò)。各種形式的反饋網(wǎng)絡(luò)形成了考畢用多種形式的反饋網(wǎng)絡(luò)。各種形式的反饋網(wǎng)絡(luò)形成了考畢茲（茲（Colpitts）、哈特萊（）、哈特萊（Hartley）等振蕩電路。）等振蕩電路。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解

29、（第2 2版）版）考畢茲電路振蕩的必要條件為考畢茲電路振蕩的必要條件為（ 8.52 ）考畢茲電路振蕩的頻率考畢茲電路振蕩的頻率為為 （ 8.53 ）imGgCC122121301CCCCL點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）為了提高頻率穩(wěn)定性，常將石英晶體用于振蕩電為了提高頻率穩(wěn)定性，常將石英晶體用于振蕩電路中。石英晶體諧振器具有許多優(yōu)點，包括具有極高的路中。石

30、英晶體諧振器具有許多優(yōu)點，包括具有極高的品質(zhì)因數(shù)（可以高達品質(zhì)因數(shù)（可以高達100000）、良好的頻率穩(wěn)定性和良）、良好的頻率穩(wěn)定性和良好的溫度穩(wěn)定性等，因而晶體控制振蕩器得到廣泛采用。好的溫度穩(wěn)定性等，因而晶體控制振蕩器得到廣泛采用。但遺憾的是，石英晶體諧振器屬于機械系統(tǒng)，其諧振頻但遺憾的是，石英晶體諧振器屬于機械系統(tǒng)，其諧振頻率一般不能超過大約率一般不能超過大約250MHz。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）（a）晶體的等效電路）晶體的等效電路 （b）晶體諧振器的輸入電抗）晶體諧振器的輸入

31、電抗點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）在晶體的工作點，晶體可以代替哈特萊或考畢茲在晶體的工作點，晶體可以代替哈特萊或考畢茲振蕩器中的電感，典型的晶體振蕩器電路如圖振蕩器中的電感，典型的晶體振蕩器電路如圖8.32所示，所示，它稱為皮爾斯（它稱為皮爾斯（Pierce）振蕩器。）振蕩器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）8.4.3 微波振蕩器微波振蕩器當(dāng)工作頻率接近當(dāng)工作頻率接近1GHz時，電壓和電流的波動特性將時，電壓和電流的波動特性將不能被忽略，需要采用傳輸線理論來描述電路的特性，因不能被忽略，需要采用傳輸線理論來描述電路的特性，因此需要討論基于反射系數(shù)和此需要討論基于反射系數(shù)和S參量的微波振蕩器。參量的微波振蕩器。點擊此處結(jié)束放映點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)- -射頻識別（射頻識別（RFIDRFID）核心技術(shù)詳解（第）核心技術(shù)詳解（第2 2版）版）圖圖8.33 雙端口振蕩器的框圖雙端口振蕩器的框圖點擊此處結(jié)束