第二讲了解接收机.

第二讲了解接收机2了解接收机课目内容与要求：与接收机有关的基本定义接收机组成及模块功能微带线与微带电路重点与难点：噪声系数、灵敏度、接收机组成无杂散动态范围2了解接收机接收机无处不在……手机来电时，计算机音箱为什么出现杂音？会议场所里为什么手机没法使用了？飞机和导弹，雷达更容易发现哪个？隐身武器为什么会压缩雷达警戒距离？2了解接收机发基带单元发中频单元发射频单元发天线单元无线传播收天线单元接射频单元接中频单元接基带单元信号Nin一、基本定义1、噪声系数噪声Sin噪声噪声SOut信号NOut很显然，输出信号恶化了2了解接收机一、基本定义1、噪声系数输入信噪比：/ininSN输出信噪比：/outoutSN噪声系数：输入信噪比与输出信噪比的比值。//ininoutoutSNFSN接收机在放大输入信号和噪声（外部噪声）的同时，总会产生额外的噪声（内部噪声），所以噪声系数总大于1。注意：噪声系数是和温度相关的。2了解接收机一、基本定义1、噪声系数基底噪声（NoiseFloor)：输入信噪比为0dB时，接收机能够感知的最小信号强度。2301.38102901174kTBdBm17410logtdBFBF灵敏度：给定接收机解调器前要求的输出信噪比的条件下，接收机所能检测到的最低输入信号电平。灵敏度=底噪+输出信噪比最小可检测信号（MDS）：在确定的接收机噪声系数和中频带宽的前提下，比等效噪声功率大3dB的功率（或电平）值。MDS=Ft+3dBm2了解接收机一、基本定义2、最大作用距离（Friis传输方程）发射机接收机tPrPtGrG接收功率：20244ttrrDerPGGPSAR接收功率密度有效接收面积最大作用距离：20max2,min4ttrinPGGRkS效率因子灵敏度2了解接收机一、基本定义2、最大作用距离（Friis传输方程）例：发射机频率为2GHz。00.15,10,1ttmGdBPW最大作用距离23max212110100.15111910410Rm接收机12,min10,9010,1rinGdBSdBmWk思考：频率、功率、灵敏度、目标反射截面积与最大作用距离的关系。雷达为什么要选择微波频率？2了解接收机一、基本定义3、动态范围（DynamicRange）接收机（或有源器件）动态范围允许输入的最大输入电平（Sin,max)允许输入的最小输入电平（Sin,min)影响最小输入电平的因素：基底噪声影响最大输入电平的因素：非线性失真2了解接收机一、基本定义3、动态范围（DynamicRange）线性动态范围（DRl）Sin,max:1dB压缩点对应的输入电平P1,dBc。Sin,min:灵敏度（或基底噪声）1,dBcP1dBlDRoutMDSinMDS（灵敏度）outPinP0PA输入输出ffpG2了解接收机一、基本定义3、动态范围（DynamicRange）无杂散动态范围（DRf）Sin,max:Sin,min:灵敏度或基底噪声此输入信号在输出端引起的三阶互调失真分量(OIP3）折合到输入端恰好等于基底噪声3tpOIPFG2了解接收机一、基本定义（本页选讲）3、动态范围（DynamicRange）无杂散动态范围相关计算公式推导：求无杂散动态范围定义中的：,maxinP由于1oPinPGP333oPinPGP当时3inPIIP31ooPP323()PPGGIIP3333,max,max23()PoPininGPGPPIIP根据定义3otPPFGtPFG323max,)(tinFIIPP2了解接收机一、基本定义3、动态范围（DynamicRange）无杂散动态范围计算式：最小输入电平取基底噪声：,min()()intPdBmFdBm以dB表示的公式3223ftDRdBIIPdBmFdBm注意：对低噪声放大器、混频器等小信号有源器件一般采用无杂散动态范围；对功率放大器等大信号有源器件采用线性动态范围。2了解接收机一、基本定义3、动态范围（DynamicRange）例：带宽为30MHz的放大器，增益为30dB，噪声系数为6dB，输出信噪比为12dB，1dB压缩点为15dBm，输入三阶截点为-15dBm。计算基底噪声、灵敏度、最小检测信号、线性动态范围、无杂散动态范围。()17410log()17475693tFdBmBFdBdBm,min931281intoutPFSNRdBmdBdBm393390intMDSFdBmdBmdBmdBm1,()15(9330)78ldBctpDRPFGdBmdBmdBdBm22232(15)(93)4233ftDRIIPFdBmdBm2了解接收机二、典型接收机结构1、超外差式接收机变频器功能：将接收到的射频不失真的降低为一个固定的中频IF关键部件：混频器变频特点：①频率降低②频谱结构不变基本结构方案IF2了解接收机二、典型接收机结构1、超外差式接收机中频选择原则II中频采用低中频值，利于提取有用信道，抑制邻道干扰I中频采用高中频值，以提高镜象频率抗拒比射频滤波器I中频滤波器II中频滤波器二次变频方案2了解接收机二、典型接收机结构1、超外差式接收机881RFfMHz145IFfMHz2455IFfKHz188145926LOfMHz2450.45544.545LOfMHz二次混频超外差接收机实例2了解接收机二、典型接收机结构2、零中频接收机LORF0IF方案优点：①不存在镜像频率，无镜频信号干扰②可用低通滤波器选择信道③易解决匹配、线性动态范围等问题2了解接收机二、典型接收机结构2、零中频接收机典型移动电话框图2了解接收机二、典型接收机结构2、零中频接收机典型移动电话系统2了解接收机三、微带线与微带电路1、微带线基本概念微带线是射频/微波电路的重要组成部分，提供给器件一个合适的支架。微带线可构成电容、电感、滤波器、耦合器等无源器件介质接地平面导体带条2了解接收机三、微带线与微带电路2、微带线应用微带线构成滤波器微带线构成耦合器微带线构成电容2了解接收机三、微带线与微带电路2、微带线应用微带线构成匹配电路功率放大器电原理图功率放大器印制版图2了解接收机三、微带线与微带电路3、微带元件的应用介质腔分频锁相振荡器用于频率监测为分频片提供信号振荡器输出ZZ0oZZZ0eZP1P4P3P241243平行线型耦合器