調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)word版-免費(fèi)閱讀
【正文】 Vo147 No 8: 1535一1543.13. Aleksander Dec,Ken Suyama. Microwave MEMS Based Voltage Controlled Oscillators[J].IEEE Trans on MTT, 2000。波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為 式中，c為電磁波傳播速度，若接受機(jī)的靈敏度，則通信距離s與發(fā)射功率的關(guān)系為 表１列出了小功率發(fā)射機(jī)的功率與通信距離s的關(guān)系。通常把電流沿飽和線下降的那段線稱為臨界線。（2）臨界狀態(tài)在如圖（7）所示動(dòng)態(tài)線下所畫得的集電極電流波形仍是余弦脈沖波形。 （） 當(dāng)輸入電壓大于導(dǎo)通電壓時(shí)，晶體管導(dǎo)通，并工作在放大狀態(tài)，則基極電流脈沖與集電極電流脈沖成線性關(guān)系，即滿足 因此，基極電流脈沖的基波幅度及直流分量Ibo也可以表示為 （） 基極基波輸入功率 （） 功放的功率增益 或 （） 圖5 圖6如圖4所示，丙類功放的輸出回路采用變壓器耦合方式，其作用一是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，將集電極的輸出功率送至負(fù)載；二是與諧振回路配合，濾出諧波分量。當(dāng)放大器的輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，集電極的輸出電流為余弦脈沖波。利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功率放大器稱為諧振功率放大器。諧振時(shí)L和C的并聯(lián)回路呈電阻特性，其阻值等于，并聯(lián)諧振電抗為無限大，則 與1/（）的影響可以忽略。晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)由電阻Rb1，Rb2 及Re 決定。（2）頻率選擇性要好。下一步討論高頻功率放大器。對(duì)于下圖所示電路，若取，則 取電位器?！?緩沖隔離級(jí) 將振蕩級(jí)與功放級(jí)隔離，以減小功放對(duì)振蕩級(jí)的影響。兩個(gè)變?nèi)莨転榉聪虼?lián)組態(tài)；直流偏置同時(shí)加至兩管正端，調(diào)制信號(hào)經(jīng)電感（相當(dāng)于短路）加至兩管負(fù)端，所以對(duì)直流及調(diào)制信號(hào)來說，兩個(gè)變?nèi)荻O管是并聯(lián)的。緩變結(jié)的v為1/3；突變結(jié)的v為1/2；抄突變結(jié)的v為1～2。變?nèi)荻O管的品質(zhì)因數(shù)Q為: 式中為角頻率，和分別為結(jié)電容和半導(dǎo)體材料的電阻，它們都和偏置電壓有關(guān)。當(dāng)n=1/2時(shí)，稱為突變結(jié)。當(dāng)正偏壓升高時(shí)，PN結(jié)邊界上的電子濃度按指數(shù)規(guī)律增大，電子濃度將由曲線I變到同圖中的曲線H(圖3中是P區(qū)少數(shù)載流子濃度，n(0)是P區(qū)和N區(qū)交界面處，即處電子濃度，和表示PN結(jié)的不同正向偏置電壓)。 當(dāng)PN結(jié)兩端加正向電壓時(shí)，外加電場(chǎng)將使N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴進(jìn)人空間電荷區(qū)，并中和一部分帶正電荷的施主離子和帶負(fù)電荷的受主離子，這就象有一部分電子和空穴“存人”PN結(jié)，相當(dāng)于電子和空穴分別向勢(shì)壘電容“充電”。一般情況下，反饋網(wǎng)絡(luò)為線性網(wǎng)絡(luò)，為常數(shù)，所以相位穩(wěn)定條件為： （）即要求相位隨頻率的變化特性斜率為負(fù)值。 處于平衡狀態(tài)的振蕩器應(yīng)考慮其工作的穩(wěn)定性，這是因?yàn)檎袷幤髟诠ぷ鞯倪^程中不可避免的要受到外界各種因素的影響，如溫度的改變、電源電壓的波動(dòng)等等，這些變化將使放大器放大倍數(shù)和反饋系數(shù)改變，破壞了原來的平衡狀態(tài)，對(duì)振蕩器的正常工作將會(huì)產(chǎn)生影響。放大器 A（s）反饋網(wǎng)絡(luò)F（s）+ 反饋型振蕩器的原理框圖圖中開環(huán)放大倍數(shù)為： （）因?yàn)椋? （） （）所以閉環(huán)放大倍數(shù)為： （）實(shí)際振蕩器的，在電源接通的瞬間，上電沖擊脈沖中頻率等于振蕩器的成分被放大器放大，在輸出端形成輸出電壓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在寬頻帶內(nèi)進(jìn)行調(diào)頻，可以進(jìn)行頻偏為幾兆赫的調(diào)頻，因此倍頻次數(shù)可以很少。這說明，在調(diào)頻過程中，頻率調(diào)制使得能量從載波向邊帶轉(zhuǎn)移。從理論上講，調(diào)頻信號(hào)的頻譜為無限寬。假設(shè) g ( t )為歸一化的調(diào)制信號(hào)，則有理想調(diào)頻波的表達(dá)式： （）其中: 為載波角頻率，為最大角頻偏， 為初始相角。本文著重討論了調(diào)頻發(fā)射的實(shí)現(xiàn)電路的各個(gè)組成部分及實(shí)現(xiàn)電路，使用直接調(diào)頻法對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，末級(jí)使用高頻功率放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，確保信號(hào)達(dá)到可以發(fā)射的足夠的功率。理論和實(shí)踐表明，當(dāng)調(diào)頻信號(hào)的最大角頻偏和最大調(diào)制角頻率都遠(yuǎn)小于載頻時(shí)，能夠產(chǎn)生近似理想的調(diào)頻波。另外，在調(diào)頻過程中，調(diào)頻信號(hào)的總功率等于未調(diào)載波的功率，所以信號(hào)的總平均功率和峰值功率都不變。第二節(jié) 調(diào)頻電路組成調(diào)頻的方式很多，總起來看，可以分為兩大類：直接調(diào)頻和間接調(diào)頻法。 反饋振蕩器的組成，它由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路。 振蕩的平衡和平衡條件振蕩器的輸出幅度增加到一定大小后，輸出幅度不再增加，振蕩器即處于平衡狀態(tài)，此時(shí)，所以： n=0,1,2… （）上式分別為振蕩平衡的振幅平衡條件和相位平衡條件。振蕩器回到平衡狀態(tài)，即在振蕩平衡狀態(tài)，應(yīng)隨反向變化。這些空間電荷是一些不能移動(dòng)的正負(fù)離子，在勢(shì)壘區(qū)由于缺少導(dǎo)電的載流子，導(dǎo)電率很低，相當(dāng)于介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明，勢(shì)壘電容和外加電壓之間的關(guān)系為: ()式中是常數(shù)，是PN結(jié)的接觸電位差，是外加電壓(正向偏壓時(shí)，為正值，反向偏壓時(shí)，為負(fù)值),是電容變化指數(shù)，它的值可由，決定于PN結(jié)附近的雜質(zhì)分布情況。在正向偏置時(shí)，因?yàn)閿U(kuò)散電容遠(yuǎn)大于勢(shì)壘電容，勢(shì)壘電容可以不予考慮，而考慮擴(kuò)散電容的影響。 變?nèi)荻O管的三個(gè)主要參數(shù) （1）電容變化指數(shù)n。使用LC諧振回路的振蕩器，基本形式有電容三點(diǎn)式振蕩器、電感三點(diǎn)式振蕩器和克拉潑振蕩器等。下圖為變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的電路圖：變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電
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