1、一些常用的微波部件及其主要技術指標作者：未知轉貼自：未知點擊數： 250更新時間：2005-11-22在各種各樣的微波電路中，放大器是相對最具有代表性的。因此，我們作為重點對其進行介紹，而對于其它的電路，則只介紹其特殊的性能指標，同樣的內容不再重復。 7.1 放大器 圖41 放大器框圖 頻率范圍： f1f2 增益(G)： G=Pout/Pin （3） 噪聲系數(NF)： （4） 式中Nx是出現在放大器的輸出端，由放大器內部產生的噪聲。 NF=10logF （5） 即 NF=10log（ ） 所以，噪聲系數NF就代表了放大器自身噪聲貢獻的大小。 輸入、輸出反射損耗及電壓駐波比（VSWR） 反射損

2、耗（LR）是在輸入信號保持不變的情況下，從短路器反射的電壓與從被測負載反射的電壓值比，并用dB表示。 LR=20log （6） 式中，為被測負載的反射系數。 （7） （8） 1dB壓縮點輸出功率(P-1)： 隨著輸入功率的增加，當放大器的增益被壓縮了1dB時的輸出功率，即為1dB壓縮點輸出功率。 P-1是表示一個放大器的非線性特性和輸出能力的一項重要指標。 圖42 放大器輸入/輸出功率關系曲線 互調分量和交*點 如圖43所示，當頻率為f1和f2的兩個等幅信號同時加在放大器的輸入端時，由于放大器非線性的影響，在輸出端將出現互調失真的成份。其中f2f1為二階互調分量，而2f1f2為三階互調分量。

3、另外，除非是對于寬帶的電路，一般我們不考慮二階互調失真的影響。下面以三階互調失真為例進行分析。 圖43 放大器互調失真示意圖 圖44是基波分量和三階互調分量與輸入功率之間的關系曲線。將它們線性延長的交點，即為三階交*點（IP3）。若IP3已知，那么我們就可以準確地預知三階互調失真的大小。 圖44 基波分量、三階互調分量和三階交*點 （9） 或 （10） 7.2 混頻器 雜波抑制： 輸出的有用信號的功率與雜波之間的差值。 圖45雜波抑制 圖46 混頻器 混頻器可以進行下變頻或上變頻，其輸出的有用信號分別為 （11） 或 （12） 而實際上混頻器所輸出的頻率成份為 （13） 其中除了有用的信號外，

4、其它均為雜波，需要通過改進電路設計、適當增加本振功率等方法來提高混頻器的動態范圍，或者通過濾波器來抑制雜波。由此就已經引出了頻率的選擇、計算和分配的問題了。 7.3 頻率合成器（包括振蕩器） 輸出功率 雜波、諧波抑制 相位噪聲 這里我們只介紹相位噪聲的概念，不進行公式推導。 我們知道，所有實際應用的信號源都存在著不穩定性，即存在著無用的信號幅度、頻率或相位起伏。通常可將這些無用的頻率或相位的起伏描述為相位噪聲。 如圖47所示，由于相位噪聲的存在，引起載波頻譜的擴展，其范圍可以從偏離載波小于1Hz一直延伸到幾MHz（加性噪聲的影響）。 圖47 正弦信號的噪聲邊帶頻譜 圖48 一個實際信號的頻譜

5、圖48為在頻譜分析儀上實際觀察到的RF信號的頻譜。對于一個實際的信號，一般存在下面三種情況： a. 由于器件老化等導致的長期不穩定性，需要經過長期觀察才能看到。 b. 由于電源起伏、振動等導致的短期不穩定性（即在1s時間內的頻率變化），為系統的、離散的信號，他們在信號的頻譜邊帶上表現為截然不同的分量雜散。通常我們所說的雜散還包括一些寄生的雜波分量。 c. 隨機效應。隨機的和冪律噪聲只產生隨機的短期不穩定性，這就是我們通常所說的相位噪聲。 隨機噪聲包括熱噪聲、散粒噪聲和閃爍噪聲。 圖49 相位噪聲的定義 如圖49所示，（單邊帶）相位噪聲通常用在相對于載波某一頻偏處，相對于載波電平的歸一化1Hz帶

6、寬的功率譜密度表示（dBc/Hz）。 圖50 某10MHz溫補晶振（TCXO）的相位噪聲測試曲線 7.4 濾波器 僅以帶通濾波器為例： 插入損耗 帶寬：BW-1dB； BW-3dB 帶外抑制 VSWR 群延時 其它 圖51 帶通濾波器（BPF）的測試曲線 8.微波信道分系統的設計、計算和指標分配 本節僅就系統的噪聲、增益、功率以及頻率的指標分配問題作簡單的討論和分析。 8.1 噪聲系數的分配 圖52 接收系統方框圖 對于圖52所示的接收系統，系統的總噪聲系數為 （14） NF=10logF 所以，當第一級的增益（G1）足夠大時，接收系統總的噪聲系數NF就主要取決于第一級的噪聲系數（NF1）。也

7、就是說，對于一個接收系統，要求第一級（通常是一個低噪聲放大器）的噪聲系數應盡可能小些，而增益應足夠大。 8.2 增益和功率的分配 增益和功率（實際上也包括NF）的分配需要結合在一起來（折衷）考慮。另外，在其分配的過程中所要遵循的主要有以下幾點： 一級的輸出功率通常應滿足：PoutP-1 - 6dB; 考慮該級G和P-1等的實際可能情況，亦即實際部件（或器件）的可實現性； 功耗（如V,特別是I）； 進行級聯后的G、NF、P-1、IP3和I等的（復核）計算。 8.3 頻率的分配和計算 關于頻率的分配和計算，需要注意以下幾點： 對于混頻器，應計算 的組合頻率分量。m和n一般可以取6階左右； 對于系統中的放大器、振蕩器等，應考慮其諧波分量