射频方面的概念

更新时间:2023-06-14 22:06:16 阅读: 评论:0

射频⽅⾯的概念
1.NCO、DDS,PLL它们的区别?
直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis ,简称:DDS)是⼀种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM,D/A转换器和低通滤波器构成,DDS技术是⼀种新的频率合成⽅法,它具有频率分辨率⾼、频率切换速度快、频率切换时相位连续、输出相位噪声低和可以产⽣任意波形等优点。但它也并不完美,合成信号频率较低、频谱不纯、输出杂散等缺点。
锁相式频率合成器是采⽤锁相环(PLL)进⾏频率合成的⼀种频率合成器。它是⽬前频率合成器的主流,可分为整数频率合成器和分数频率合成器。由压控振荡器与鉴相器之间的锁相环反馈回路上增加整数分频器,就形成了⼀个整数频率合成器。通过改变分频系数,压控振荡器就可以产⽣不同频率的输出信号,其频率是参考信号频率的整数倍,因此称为整数频率合成器。输出信号之间的最⼩频率间隔等于参考信号的频率,⽽这⼀点也正是整数频率合成器的局限所在。分数频率合成器输出信号频率不必是参考信号频率的整数倍,可以是参考信号频率的⼩数倍。其输出信号的最⼩频率间隔即输出频率精度由参考信号频率和⼩数频率合成器的分辨位数决定。它最⼤的特点是频率间隔⼩、⼯作频率⾼。
PLL技术具有⾼频率、宽频、频谱质量好等优点,但其频率转换速度低。DDS技术则具有⾼速频率转换能⼒、⾼度的频率和相位分辨能⼒,但⽬前尚不能做到宽带,频谱纯度也不如PLL。混合式频率合成技
术利⽤这两种技术各⾃的优点,将两者结合起来,其基本思想是利⽤DDS的⾼分辨率来解决PLL中频率分辨率和频率转换时间的⽭盾。
数字控制振荡器(NCO,numerical controlled oscillator)是软件⽆线电、直接数据频率合成器(DDS,Direct digital synthesizer)、快速傅⽴叶变换(FFT,Fast Fourier Transform)等的重要组成部分,同时也是决定其性能的主要因素之⼀,⽤于产⽣可控的正弦波或余弦波。随着芯⽚集成度的提⾼、在信号处理、数字通信领域、调制解调、变频调速、制导控制、电⼒电⼦等⽅⾯得到越来越⼴泛的应⽤。
FPGA的DCM是对⼀个外部的输⼊时钟信号进⾏倍频、分频、移相、频率合成等操作。
DDS⽐模拟PLL优越的特点
输出分辨率⼩:只要相位累加器的位宽⾜够⼤,参考时钟频率⾜够⼩,则分辨率可以很⼩:分辨率0.000001Hz~0.03Hz;。相反,模拟锁相环的合成器的分辨率为1KHz,它缺乏数字信号处理的固有特性。
输出频率变换时间⼩:⼀个模拟锁相环的频率变换时间主要是它的反馈环处理时间和压控振荡器的响应时间,通常⼤于1ms。整⽚DDS合成器的频率变换时间主要是DDS的数字处理延迟,通常为⼏⼗个ns。
调频范围⼤:⼀个负反馈环的带宽输出参考频率决定了模拟锁相环的稳定的调频范围;整⽚的DDS合成器是不受稳定性的影响的,在整个Nyquist频率范围内是可调的。
相位噪声:DDS优于PLL的最⼤优势就是它的相位噪声。由于数字正弦信号的相位与时间成线形关系,整⽚的DDS输出的相位噪声⽐它的参考时钟源的相位噪声⼩。⽽模拟锁相环的相位噪声是它的参考时钟的相位噪声的加倍。
体积⼩、集成度⾼:整⽚的DDS封装成⼩⾯积芯⽚,因⽽⽐PLL的占板⾯积⼩得多。
但是DDS频率合成⽬前还存在⼯作频率⾼端受限,主要是受DAC器件速率限制,杂波电平⾼(较好的有-70dBc),作为时钟发⽣器时边缘抖动⼤等缺点。
2.什么是基带信号?
信源(信息源,也称发终端)发出的没有经过调制(进⾏频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。)
3.基带载波信号?射频载波信号?
由于频率资源的有限性,限制了我们⽆法⽤开路信道传输信息。再者,通信的最终⽬的是远距离传递信息。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号是⽆法在⽆线信道或光纤信道上进⾏长距离传输的。为了进⾏长途传输,必须对数字信号进⾏载波调制将信号频谱搬移到⾼频处才能在信道中传输。最后,较⼩的倍频程也保证了良好的带内特性。所以调制就是将基带信号搬移到信道损耗较⼩的指定的⾼频处进⾏传输(即载波传输),调制后的基带信号称为通带信号,其频率⽐较⾼。
⼀个信号要能发射出去,其发射天线尺⼨就要跟这个信号的波长差不多。(电磁场理论的东西就不说了)原始信号频率都是频率⽐较低的,也就是波长很长,天线很难做。射频信号频率⾼,天线不⽤很⼤就能发射,所以把原始信号调制到射频载波上,以实现⽆线传输。⼀般来说天线的尺⼨是发送/接收波长的1/4.
4.什么是上变频和下变频?
粗略的理解:原理就是把你要变频的信号和⼀个固定频率信号⼀块送进⼀个⾮线性器件(所谓的混频器),就会得到两个频率相加的频率和相减的频率。⽐如说把10MHz和90MHz 的两个信号送进混频器,就会有100MHz和80MHz的频率出来,⽤滤波器滤掉80MHz的,你就完成了10MHz到100MHz的变频。
上变频就是将中频信号与⼀个频率较⾼的本振信号进⾏混频的过程,然后取混频之后的上边带信号。下变频是上变频的逆过程,原理是⼀样的,只是取的是本振信号与微波信号的不同组合⽽已,取的是混频之后的下边带信号。本振信号频率轻微漂移将引起发射信号和接收信号频率较⼤的漂移,因此它们的频率稳定度主要取决于本振信号的频率稳定度。
5.低通滤波、⾼通滤波、阻带滤波?
滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防⽌⼲扰的⼀项重要措施。滤波分经典滤波和现代滤波两种。
经典滤波的概念,是根据傅⽴叶分析和变换提出的⼀个⼯程概念。根据⾼等数学理论,任何⼀个满⾜⼀定条件的信号,都可以被看成是由⽆限个正弦波叠加⽽成。换句话说,就是⼯程信号是不同频率的正弦滤波线性叠加⽽成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
当允许信号中较⾼频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做⾼通滤波器。
当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时,这种滤波器叫做低通滤波器。
对于滤波器,增益幅度不为零的频率范围叫做通频带,简称通带,滤波增益幅度为零的频率范围叫做阻带,通带所表⽰的是能够通过滤波器⽽不会产⽣衰减的信号频率成分,阻带所表⽰的是被滤波器衰
减掉的信号频率成分。通带内信号所获得的增益,叫做通带增益,阻带中信号所得到的衰减,叫做阻带衰减。peephole
6.并串转换模块可不可以⽤FIFO?FIFO的读写位宽是不是⼀致的?
根据FIFO的设置来看是可以⽤的,FIFO的读写位宽是可以不⼀样的,但是读位宽由写位宽来定,⼀般是写位宽的整数倍,当写位宽为整数倍时读位宽为1、2、4偶数。
7.脉冲宽度与频带宽度
脉冲宽度是⼀个时域的概念,指在⼀个周期内脉冲波形的两个零点之间的时间间隔;频带宽度是频域的概念,通常规定,在周期信号频谱中,从零频率到需要考虑的最⾼次谐波频率之间的频段即为该信号的有效占有带宽,亦称频带宽度。实际应⽤中,常把零频到频谱包络线第⼀个零点间的频段作为频带宽度。
8.信号的频谱分析内容:对信号本⾝的频率特性分析,如对幅度谱、相位谱、能量谱、功率谱等进⾏测量,从⽽获得信号不同频率处的幅度、相位、功率等信息。同时也可以对线性系统⾮线性失真的测量,如测量噪声、失真度、调制度。频谱分析仪就是使⽤不同的⽅法在频域内对信号的电压、功率、频率等参数进⾏测量并显⽰的仪器。⼀般⽤FFT分析法。
9.傅⾥叶分析仪付⾥叶分析仪将输⼊信号数字化,再对时域数字信息进⾏FFT变换以获得频域表征,属于数字式频谱仪。由于采⽤微处理器或专⽤集成电路,速度明显超过传统的模拟式扫描频谱仪,能进⾏实时分析;但它同时受A/D转换器件的指标限制,通常带宽是有限的,⼯作频段较低。
10.⾮线性失真:⾮线性失真亦称谐波失真,简称失真。⼀定频率的信号通过⽹络后往往会产⽣新的频率分量,这种现象被称为该⽹络的⾮线性失真;⼀个信号的实际波形与理想波形有差异,这种差异被称为信号的⾮线性失真。线性电路意味着频域中的输出信号应具有与输⼊信号相同的频率,⽽由输⼊信号所产⽣的任何其他频率都被视为是⾮线性失真。
11.混频器:变频(或混频),是将信号频率由⼀个量值变换为另⼀个量值的过程。具有这种功能的电路称为变频器(或混频器)。从⼯作性质可分为⼆类,即加法混频器和减法混频器分别得到和频及差频。它与频率混合器是有区别的。后者是把⼏个频率的信号线性的迭加在⼀起,不产⽣新的频率。
12.相位噪声:相位噪声是对信号时序变化的另⼀种测量⽅式,其结果在频率域内显⽰。⽤⼀个振荡器信号来解释相位噪声。如果没有相位噪声,那么振荡器的整个功率都应集中在频率f=fo处。但相位噪声的出现将振荡器的⼀部分功率扩展到相邻的频率中去,产⽣了边带(sideband)。
审核英文13.VBW:显⽰带宽,在测试时能看到更宽的频率范围,如果要观测的信号更精细,则需要减少。
RBW(ResolutionBandwidth).RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低于频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的RBW固然有助於不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较⾼频率的信号成份,导致信号显⽰时产⽣失真,失真值与设定的RBW密切相关,较⾼的RBW固然有助於宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值(Noi Floor),降低量测灵敏度,对於侦测低强度的信号易产⽣阻碍,因此适当的RBW宽度是正确使⽤频谱分析仪重要的概念。
14.射频信号的相对功率常⽤dB和dBc两种形式表⽰,其区别在于:dB是任意两个功率的⽐值的对数表⽰形式,⽽dBc是某⼀频点输出功率和载频(Carrier)输出功率的⽐值的对数表⽰形式。
15. 在ADC中,⽆杂散动态范围(SFDR)指载波频率(最⼤信号成分)的RMS幅度与次最⼤噪声成分或谐波失真成分的
RMS(RMS就是均⽅根值:RMS---root meam square)值之⽐,SFDR 通常以dBc (相对于载波频率幅度)或dBFS (相对于
ADC的满量程范围)表⽰。
DAC中,⽆杂散动态范围(SFDR)指载波频率(最⼤信号成分)的RMS幅度与次最⼤失真成分的RMS值
之⽐,SFDR通常以dBc (相对于载波频率幅度)或dBFS (相对于DAC的满量程范围)表⽰。具体取决于测量条件,SFDR在预先定义的窗⼝或奈奎斯特频率内观测。
16.运算放⼤器(常简称为“运放”)是具有很⾼放⼤倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈⽹络共同组成某种功能模块。由于早期应⽤于模拟计算机中,⽤以实现数学运算,故得名“运算放⼤器”,此名称⼀直延续⾄今。运放是⼀个从功能的⾓度命名的电路单元,可以由分⽴的器件实现,也可以实现在半导体芯⽚当中。随着半导体技术的发展,如今绝⼤部分的运放是以单⽚的形式存在。运放的种类繁多,⼴泛应⽤于⼏乎所有的⾏业当中。
功率放⼤器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个⾳响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放⼤器来补充所需的功率缺⼝,⽽功率放⼤器在整个⾳响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作⽤,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的⾳质输出。
17.低通滤波器LPF,是“Low Pass Filter”的缩写,意为“低通滤波器”。低通滤波器,顾名思义,就是让低频信号通过,阻⽌⾼频信号通过。laborday
forest tree18.m序列是由循环序列性器产⽣的,因此C0和Cn肯定为1,但是这并不是说m[0]和异或⽣成式中就⼀定有m(0)和m(n),⼀定有m(n)(本原多项式的最⾼项就是n),但不⼀定有m(0)。
19.对⼀个本原多项式⽽⾔,Preferred Polynomial (⾸选多项式)序列的个数要⽐阶数⼤1,⽐初始状态的个数多1个。规定以后写本原多项式⼀定要按照从⾼位往低位的序列写,⾸选多项式就是各个项的系统。最后⼀个⼀定为1,因为本原多项最后⼀项为1,即1*Z0=1.
20.星座图是⽬前数字调制的⼀个基本概念。学过通信原理或者数字通信的应该知道,要将数字信号发送出去,⼀般不会直接发0或者1,⽽是先将0,1信号(bit)按照⼀个或者⼏个组成⼀组,⽐如每两个bit组成⼀组,即有00,01,10,11,总共四种状态,(如果每3个bit的话是8种状态,依次类推),此时可以选择QPSK(四相位调制,对应前⾯00...11四种状态),QPSK四个点组成⼀个QPSK的星座图,每个点与相邻的点相差90度(幅度是相同的),⾃⼰画⼀下就知道了,⼀个星座点对应⼀个调制符号,这样每发送⼀个调制符号,其信息量是发送⼀个bit的2倍,从⽽提⾼传输速率;
⽽QPSK信号接收解调的时候,则是根据接收信号与星座图上4个点的距离(⼀般称为欧式距离)来判断发送的是哪个信号,如果离00点最近,则判为00,否则判为其他点。
欧⽒距离看作信号的相似程度。距离越近就越相似,就越容易相互⼲扰,误码率就越⾼。
因此星座图的作⽤主要是在调制时⽤于映射(⽐如QPSK,16QAM,64QAM等),⽽接收时⽤于判断发送的到底是哪个点,从⽽正确解调数据。
21.不论您⼿头的⽰波器具备⾼斯频响、最⼤平坦频响还是介于⼆者之间,我们都将输⼊信号通过⽰波器后衰减3 dB时的最低频率视为该⽰波器的带宽。⽰波器的带宽和频响可以利⽤正弦波信号发⽣器扫频测量得到。信号在⽰波器-3dB频率处的衰减转换后可表⽰为约-30%的幅度误差。因此,我们不能奢望对那些主要的频率成分接近⽰波器带宽的信号进⾏精确测
量。⽰波器带宽指的是正弦输⼊信号衰减到其实际幅度的70.7%时的频率值,带宽决定着⽰波器对信号的基本测量能⼒,随着信号频率的增加,⽰波器对信号的准确显⽰能⼒将下降。如果没有⾜够的带宽,⽰波器将⽆法分辨⾼频变化,幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失,得到的关于信号的所有特性都是没有意义的。⽰波器中的100MHZ 带宽表明了该⽰波器垂直系统的频率响应。⽰波器的带宽定义为⽰波器在屏幕上能以不低于真实信号3dB的幅度来显⽰信号的最⾼频率。
22.⼀个电磁波信号的频率⼤传得远还是幅度⼤传得远?波长越⼤传得越远吗?
频率低传得远些,频率越低,波长就越长,
幅值越⼤信号越强,当然传得也越远,
波长越长也传得远
⽆线电波按其波长可分为四个波段。与红外线邻近的波长最短的波段称为微波(microwave),波长约为
10-4m~1m;⽐微波的波长长的波段依次为短波(short wave,波长为1m~102m)、中波(medium wave,波长为102~103m)和长波(long wave ,波长为103~105m)。在实际应⽤中,不同波段落的⽆线电波的传播⽅式和应⽤领域各不相同。
由于地⾯、⾼⼭、电离层等对各波段⽆线电波的吸收、反射、透射等性能的不同,⽆线电波在空间的传播通常采⽤三种⽅式:地波传播、天波传播、空间波传播
⼀、地波传播
地波传播是⽆线电波沿地球表⾯附近空间的传播,传播时⽆线电波可随地球表⾯的弯曲⽽改变传播⽅向。
地球表⾯分布有起伏不平的⼭峦,以及⾼低不平的建筑物等障碍物,⽆线电波只有绕过这些障碍物,才能传到较远的地⽅。当电磁波的波长⼤于或相当于障碍物的尺⼨时,波的衍射性能较好,即可绕过障碍物。因此,长波能很好地绕过⼏乎所有的障碍物,⽽中波和短波中部分波长较长的波还能较好地绕过不太⼤的障碍物,其余部分的短波和微波的绕射能⼒就很差。
⼆、天波传播
天波传播是⽆线电波通过电离层反射⽽进⾏的传播。电离层反射特性还与⽆线电波的波长有关,波长spoil
越长,则越容易反射。所以,长波、中波和短波都可以被电离层反射,⽽微波和超短波则基本上穿透电离层⽽不被反射。天波传播最适合于短波的传播,因为波长太短的超短波,电离层不反射;⽽对于长波,则电离层的吸收⼜太强。
三、空间波传播
空间波传播是⽆线电波像光那样沿直线的传播。由于地球近似球体,因此,空间波是传不远的,传播的最远距离不能超过视线距离
可见,直线传播的空间波是不能进⾏远距离传播的。当然,⽆线电波除了直接从发射天线传播到接收天线外,也可以经过地⾯反射⽽传到接收天线。因此,接收天线接收到的应是这两种波的合成波。微波与超短波⼀般采⽤空间波传播。
地波、天波、空波这三种传播⽅式,适合于不同波长⽆线电波的传播。长波⼀般采⽤地波传播。这是因为长波的绕射能⼒强,且⼤⽓对它的吸收少,因此⽐较适合地波传播。另外,长波虽然不会穿透电离层,但由于电离层对其有强烈的吸收作⽤,所为不适合天波传播。长波传播具有稳定性好、受⼲扰⼩、传播距离远等优点,超长波甚⾄能做环球传播,但长波需要庞⼤的天线设备,实际应⽤不多,通常只⽤于潜艇和远洋航⾏的通信等。
中波可⽤天波与地波两种⽅式传播。⽩天由于电离层吸收作⽤较⼤,主要靠地波传播。晚上电离层吸收作⽤减少,天波传播可⼤⼤增加传播距离。所为,中波昼夜信号强度差别较⼤,不适合远距离通信,⽽常⽤于国内⼴播等。
短波主要靠天波传播,短波经电离层反射时,电离层对他的吸收作⽤较⼩,故经电离层和地⾯的多次连续反射,可传播到很远的地⽅。短波传播的最⼤缺点是不稳定。⼀般⽤作各种长、短距离的通信。超短波与微波的绕射能⼒差,⼜会穿透电离层,因此不适合地波或天波传播,只适合空间波传播。由于空间波传播的距离有限,为增加传播距离,可采⽤增⾼发射天线和接⼒通信等⽅法。
23.关于SPI总线的问题:
SPI总线是⼀个环形的结构,由四根线组成,其时序其实很简单,主要是在Sclk的控制下,两个双向的移位寄存器进⾏数据交换。有四个不同的⼯作模式,由CPOL和CPHA的不同组成决定。CPOL是同步时钟极性,0或1代表在空闲状态下的sclk的电平。CPHA=0,表⽰在串⾏同步时钟的第⼀个跳变沿进⾏的采样,如果为1,表⽰在串⾏同步时钟的第⼆个跳变沿进⾏采样,主SPI模块和从SPI模块的模式应该⼀样。
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另外需要明⽩的是,主模块和从模块的模式需要⼀样,因为主模块和从模块的采样和输出是同时进⾏的。可以想象在MISO和MOSI线上各有⼀个位的寄存器。8位的环形移位结构。即在SPI传输中,数据
城里老鼠和乡下老鼠是同步进⾏发送和接收的。从器件只能在主机发送命令时,才能接收或向主机传送数据。其数据的格式是⾼位在前低位在后; SPI的⼀个缺点是没有应答机制确认是否接收到数据;如果只是进⾏写操作,主机只需忽略收到的字节,反过来,如果主机要读取外设的⼀个字节,就必须发送⼀个空字节来引发从机的传输。
3)SPI主模块和从设备时钟相位和极性应该⼀致。个⼈理解这句话有2层意思:其⼀,主设备SPI时钟和极性的配置应该由外设来决定,也就是说主设备这边的时钟极性和相位都是以从设备为基准的;其⼆,两者的配置应该保持⼀致。
24.四个脚的晶体振荡器⼀个脚接正电源,⼀个接地,⼀个是输出,另⼀个是空脚.(判别时有⼀个脚同外壳相连就是接地脚),两脚的叫晶体,要靠外接的电容起振。⼀般有个脚会与外壳相连是GND,与GND斜对⾓的是VCC,⼀般有个点标志的是NC,另⼀个是OUT.
25.磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显着抑制作⽤,使⽤时需要预先估计噪点频率,以便选⽤适当型号。对于频率不确定或⽆法预知的情况,磁珠不合。电容隔直通交,造成浮地(模拟地和数字地没有接在⼀起,存在压差,容易积累电荷,造成静电)。电感体积⼤,杂散参数多,不稳定。0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作⽤(0欧电阻也有阻抗),这点⽐磁珠强。
25.电压驻波⽐,⼜称电压驻波⽐(VSWR) Voltage Standing Wave Ratio.波传递从甲介质传导到⼄介质,会由于介质不同,波的能量会有⼀部分被反射,这种被反射的波与⼊射波叠加的后形成的波称为驻波,这是基本的物理原理。
端⼝的电压驻波⽐,⽤⼩写s表⽰,是与回波损耗相匹配的⼀个类似量度,不过不同之处在于,电压驻波⽐这个线性标量描述的是驻波最⼤电压与驻波最⼩电压的⽐。因此,其与电压反射系数的⼤⼩有关,也与输⼊端⼝的S11和输出端⼝的S22的⼤⼩有关。
对于输⼊端⼝,电压驻波⽐Sin定义为Sin=(1+|S11|)/(1-|S11|)
对于输出端⼝,电压驻波⽐Sout定义为Sout=(1+|S22|)/(1-|S22|)
从上⾯的式⼦可能看出,电压驻波⽐应该是⼀个数值。
由于是因为阻抗不匹配造成,把甲组件跟⼄组件间的阻抗调到接近匹配即可。
26.归⼀化是⼀种简化计算的⽅式,即将有量纲的表达式,经过变换,化为⽆量纲的表达式,成为纯量。在多种计算中都经常⽤到这种⽅法。在Smith圆图中就⽤到了归⼀化的⽅法。
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27.Q值是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某⼀频率的交流电压下⼯作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之⽐。电感器的Q值越⾼,其损耗越⼩,效率越⾼。电感器品质
因数的⾼低与线圈导线的直流电阻、线圈⾻架的介质损耗及铁⼼、屏蔽罩等引起的损耗等有关。品质因数相当于Q值,⼀般可以理解为电路的⽆功功率/有功功率。
28.电长度:
1.对于传输媒介,它的长度被表⽰为⼀个在媒介中传波的电或者电磁信号波长的倍数。注释1:波长可能⽤弧度来表⽰,或者其它的⾓度单位来表⽰,如⾓度。
注释2:在同轴电缆和光纤中,传输速率⼤约为⾃由空间中的2/3。因此,波长⼤约为⾃由空间中波长的2/3,⽽电长度则⼤约为物理长度的1.5 倍。
2.对于传输媒介,(电长度)⽤它的物理长乘以电或电磁信号在媒介中的传输时间(时间为a)与这信号在⾃由空间中通过和媒介物理长度⼀样的距离时所需的时间(时间为b)的⽐(即电长度=物理长度*a/b)来考虑。(通常b⼩于a)
注释:对于⼀个物理媒介来说,它的电长度总是⼤于它的物理长度。例如,在同轴电缆中,分布电阻、电容、电感阻碍了信号的传输;在光纤中,光波与光纤材料之间的相互作⽤,以及光纤的⼏何结构,影响了信号的传输速率。
sparknotes3.对于天线,天线的有效长度常表⽰为波长的倍数。
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注释1.电长度跟物理长度通常是不⼀样的。
注释2.通过增加⼀个适当的电抗元件(电容或电感),电长度可以显著的短于或者长于物理长度。
29. 单⽚微波集成电路,即MMIC是Monolithic Microwave Integrated Circuit的缩写,它包括多种功能电路,如低噪声放⼤器(LNA)、功率放⼤器、混频器、上变频器、检波器、调制器、压控振荡器(VCO)、移相器、开关、MMIC收发前端,甚⾄整个发射/接收(T/R)组件(收发系统)。由于MMIC的衬底材料(如GaAs、InP)的电⼦迁移率较⾼、禁带宽度宽、⼯作温度范围⼤、微波传输性能好,所以MMIC具有电路损耗⼩、噪声低、频带宽、动态范围⼤、功率⼤、附加效率⾼、抗电磁辐射能⼒强等特点。
30.利⽤低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)LTCC制备⽚式⽆源集成器件和模块具有许多优点,⾸先,陶瓷材料具有优良的⾼频⾼Q特性;第⼆,使⽤电导率⾼的⾦属材料作为导体材料,有利于提⾼电路系统的品质因⼦;第三,可适应⼤电流及耐⾼温特性要求,并具备⽐普通PCB电路基板优良的热传导性;第四,可将⽆源组件埋⼊多层电路基板中,有利于提⾼电路的组装密度;第五,具有较好的温度特性,如较⼩的热膨胀系数、较⼩的介电常数温度系数,可以制作层数极⾼的电路基板,可以制作线宽⼩于50µm的细线结构。另外,⾮连续式的⽣产⼯艺允许对⽣坯基板进⾏检查,从⽽提⾼成品率,降低⽣产成本。
31巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最⼤限度平坦,没有起伏,⽽在阻频带则逐渐下降为零。
32.晶体管构成的放⼤器要做到不失真地将信号电压放⼤,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的⼯作点。所谓⼯作点就是通过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路。33.⽆源晶振输出波形为正弦波,有源晶振输出波形为正弦波或⽅波。有源晶振本⾝输出是正弦波,在其内部加了整形电路,所以输出是⽅波,正弦波⼀般⽤的很少,普遍⽤的都是⽅波输出(很多时候在⽰波器上看到的还是波形不太好的正弦波,这是由于⽰波器的带宽不够。例如:有源晶振20MHz,如果⽤40MHz或60MHz的⽰波器测量,显⽰的是正弦波,这是由于⽅波的傅⾥叶分解为基频和奇次谐波的叠加,带宽不够的话,就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波,所以显⽰正弦波。完美的再现⽅波需要⾄少10倍的带宽,5倍的带宽只能算是勉强,所以需要⾄少100M的⽰波器。)。
⽅波主要⽤于数字通信系统时钟上,⽤来驱动时纯计数电路或门电路,对⽅波主要有输出电平、占空⽐、上升/下降时间、驱动能⼒等⼏个指标要求。正弦波主要⽤于对EMI、频率⼲扰有特殊要求的电路,这种电路要求输出的⾼次谐波成分很⼩;后⾯有模拟电路选⽤正弦波也是⽐较好的选择。通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标。⽅波输出功率⼤,驱动能⼒强,但谐波分量丰富;正弦波输出功率不如⽅波,但其谐波分量⼩很多。
34、有源晶振的频率输出必定要有某个波形作为输出载体,波形的输出也必定会伴随着某个负载值。在实际使⽤中,波形负载也是晶振的⾮常重要参数指标。选择不当的话,轻则导致晶振或其他模块⼯作不正常,功能⽆法实现,重则损坏模块甚⾄整机。
晶振的输出波形主要有三⼤类:正弦波、⽅波和准正弦波。
晶振负载主要有以下⼏种:

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