射頻控制電路-全文預(yù)覽
【正文】 B損耗，且從放大器有用增益看，這 3dB損耗認(rèn)為是不嚴(yán)重的，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是電路移相部分與其它設(shè)計(jì)無關(guān)。 調(diào)諧柵雙柵 MESFET移相器方框圖 28 167。 射頻移相器 放大器型移相器 1. 調(diào)諧雙柵 MESFET移相器 1GgisC 在這種設(shè)計(jì)中，雙柵 MESFET的第二柵（靠近漏極）用作信號(hào)輸入柵極，而第一柵（靠源級(jí)較近）用作控制柵。 用于開關(guān)網(wǎng)絡(luò)移相器的濾波器 圖（ a）所示網(wǎng)絡(luò)歸一化 ABCD矩陣可寫作： 0 nn0 n2n n n n nn n n/ 101110 1 0 11 ( 2 )1A B ZA B jX jXCZ D jBCDB X j X B XjB B X?? ??? ? ? ? ? ????? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????????? ?????25 167。 射頻移相器 利用 1/4波長的變換網(wǎng)絡(luò)移相器其基本組成如圖所示。 由 b引起的反射為： Γ電壓傳輸系數(shù) 則可以寫成： T I RII212V V VV V jb?? ? ? ? ? ? ??112I I I 22 4 1( ) e x p t a n224T V V V j bjb b??? ??? ? ? ????? ? ????所引入的相位差為： 1 1ta n2 b?? ???? ????22 167。45 176。此外還要求兩種移相狀態(tài)下插入損耗要小，并且要盡可能相等，否則兩種移相狀態(tài)下輸出信號(hào)大小不同，這將引起寄生調(diào)幅。由于這一特性，開關(guān)線型移相器也叫做開關(guān)時(shí)間延遲網(wǎng)絡(luò)。 19 167。 6. 開關(guān)時(shí)間和功率容量 開關(guān)元件的通斷轉(zhuǎn)換，有一個(gè)變化的過程，需要一定的時(shí)間，這就是開關(guān)時(shí)間。 3. 相位誤差 相位誤差指標(biāo)有時(shí)采用最大相移偏差來表示，也就是各頻點(diǎn)的實(shí)際相移和理論相移之間的最大偏差值；有時(shí)給出的是均方根（ RMS）相位誤差，是指各位相位誤差的均方根值。 射頻移相器 概述 微波移相器是相控陣?yán)走_(dá)、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信設(shè)備中的核心組件，它的工作頻帶、插入損耗直接影響著這些設(shè)備的抗干擾能力和靈敏度，以及系統(tǒng)的重量、體積和成本，因此研究移相器在軍事上和民用衛(wèi)星通信領(lǐng)域具有重要的意義。同理，為保證直流偏置（開關(guān)脈沖）不干擾電路其他部分，在 RF的輸入輸出端上也需要高通濾波器。此外，要提高 pin二極管開關(guān)速度，在厚度 W相同的情況下，可以采用 GaAs二極管代替 Si pin二極管來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谏榛壷须娮舆w移率約是硅中 4倍，所以 GaAs二極管有更快開關(guān)速度，以及較低激勵(lì)電流的需求。這一基本概念包含了利用 T型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)串聯(lián)器件在低阻狀態(tài)（電感），而并聯(lián)電路在高阻狀態(tài)（電容）時(shí)像一個(gè)低通濾波器。當(dāng)串聯(lián)器件在高阻狀態(tài)而并聯(lián)器件在低阻狀態(tài)時(shí)，開關(guān)在“斷”狀態(tài)。該設(shè)計(jì)的中心頻率為 3GHz。圖（ b）所示的并聯(lián)結(jié)構(gòu)基本原理與串聯(lián)相同，當(dāng)器件 SD1在高阻狀態(tài)，而器件SD2在低阻狀態(tài)時(shí)，信號(hào)路徑到輸出 1，否則到輸出 2。 高阻狀態(tài)下開關(guān)器件電容采用 10 167。 射頻開關(guān) 3. 性能改善 由串聯(lián)開關(guān)的插損和隔離度的公式可以看出，開關(guān)電路的性能受器件電抗 X或電納 B的影響，因此可以通過改變器件電抗來改善開關(guān)的性能。 隔離度定義為理想開關(guān)在導(dǎo)通態(tài)傳給負(fù)載的功率與開關(guān)處于斷開態(tài)時(shí)傳遞到負(fù)載實(shí)際功率之比，它是開關(guān)在斷開態(tài)時(shí)開關(guān)性能的度量。 射頻開關(guān) 2. 插入損耗和隔離度 插入損耗定義為理想開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)傳遞給負(fù)載的功率與實(shí)際開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)真正傳給負(fù)載功率之比值，常以分貝數(shù)表示。 FET開關(guān)的線性工作區(qū)域 FET開關(guān)的橫截面圖 6 167。 5 167。 a 基本 PIN結(jié)橫截面圖 b 正偏 c 反 偏 正偏條件下的電阻記為 Rs，與偏置電流 ，使 PIN結(jié)二極管在高頻下有很好的隔離度。 了解：由二極管、三極管組成的射頻開關(guān)的原理、結(jié)構(gòu)、 性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué) 重點(diǎn) 掌握：射頻移相器的各種性能指標(biāo)，常見移相器的移相原 理、電路結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)等。 射頻開關(guān) PIN二極管 微波開關(guān) 利用 PIN管在直流 正、反偏壓下呈現(xiàn)近似導(dǎo)通和關(guān)斷的阻抗特性，實(shí)現(xiàn)了控制微波信號(hào)通道轉(zhuǎn)換的作用。其中 CT為 PIN結(jié)二極管的總電容，包括了結(jié)電容 Cj和封裝寄生電容 Cp。 FET中與電阻性和電容性區(qū)域相關(guān)的部分如圖（ b）所示。 7 167。 射頻開關(guān) 對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)負(fù)載兩端電壓應(yīng)為： LL1022/VVYY? ?此時(shí)插入損耗為： ? ? ? ?22220 0 0 00111 / 2 1 1 / / /2 4 4G j BI L Y Y G Y G Y B YY?? ? ? ? ? ? ? ?0 01Y Z?式中， ， G和 B是開關(guān)器件在高阻狀態(tài)下導(dǎo)納 Y的 實(shí)部和虛部。 9 167。圖畫出了這兩種方法的具體電路。 SPDT的串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)
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