低通濾波器

發(fā)射信號(hào)與回波信號(hào)經(jīng)混頻后產(chǎn)生帶有距離信息的中頻信號(hào)，該中頻信號(hào)可能帶有經(jīng)混頻器泄露的高頻信號(hào)，需對(duì)其進(jìn)行濾除。從電路復(fù)雜程度以及成本考慮，這里低通濾波器選擇常見的集總參數(shù)LC濾波器。

如圖5-8所示為在ADS中的電路圖。設(shè)計(jì)指標(biāo)截設(shè)定止頻率500kHz，插入損耗小于1dB，回波損耗小于-30dB。

如圖 5-9 為設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果，其帶內(nèi)插損小于 1d B，回波損耗基本位于-30d B 以下，滿足設(shè)計(jì)要求。

接收機(jī)主要指標(biāo)分析計(jì)算

噪聲系數(shù) 

其常用分貝表示：NF?dB? ?10log F 。噪聲系數(shù)表示信號(hào)通過接收系統(tǒng)后，系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲對(duì)信噪比造成的信噪比惡化程度。而在接收機(jī)中，信號(hào)會(huì)經(jīng)過多級(jí)模塊的處理，每個(gè)模塊都有其固有噪聲，下面給出了系統(tǒng)中多個(gè)模塊級(jí)聯(lián)的噪聲公式： 

由上式可知，整個(gè)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要有前幾級(jí)模塊的固有噪聲決定。所以要使系統(tǒng)的噪聲系數(shù)降低，需對(duì)前幾級(jí)的噪聲系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。如下表5-2所示為計(jì)算所得接收機(jī)噪聲系數(shù)與增益。

系統(tǒng)的線性度

在一個(gè)有源器件存在的線性系統(tǒng)中，當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí)，放大的過程就會(huì)存在失真現(xiàn)象，產(chǎn)生非線性效應(yīng)，所以必須限制輸入信號(hào)的大小，來實(shí)現(xiàn)線性放大。衡量一個(gè)系統(tǒng)由于非線性引起的變化時(shí)，我們用線性度來描述。而線性度通常會(huì)用Pn壓縮點(diǎn)和三階交調(diào)點(diǎn)來表示。

通常情況下，a，為正，a，為負(fù)，所以當(dāng)輸入信號(hào)不斷增大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)增益壓縮的現(xiàn)象。當(dāng)輸出信號(hào)功率比線性放大器增加的功率小1dB時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)功率即為輸入1dB壓縮點(diǎn)IP加，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)功率即為輸出1dB壓縮點(diǎn)OPs，若輸入輸出均用dB表示時(shí)，1dB壓縮點(diǎn)如圖5-10所示。

通常我們將輸入1dB壓縮點(diǎn)作為輸入信號(hào)的*大限制，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量使輸入信號(hào)的*大值比輸入1dB壓縮點(diǎn)小3～4dB。

（2）三階交調(diào)點(diǎn)IP3當(dāng)頻率比較相近的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)入到一個(gè)非線性系統(tǒng)時(shí)，由于非線性效應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)生成大量的基波以外的組成頻率分量，即互調(diào)分量。在這些組合分量中，可能落在放大器頻帶內(nèi)的頻率分量除了基波以外，還會(huì)有組合頻率2，-a和2a-a2，比較靠近基波，這些組合頻率是由非線性器件的三次方項(xiàng)產(chǎn)生的。非線性系統(tǒng)的輸出信號(hào)為：

由于三階分量位于帶內(nèi)，很難用濾波器濾除，會(huì)造成臨近的信道干擾。這里定義一個(gè)用來衡量放大器的互調(diào)失真程度指標(biāo)——三階互調(diào)截點(diǎn)IP，它定義為三階互調(diào)功率達(dá)到和基波功率相同的點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的輸入功率為IIP，對(duì)應(yīng)的輸出功率為OIP3。定義如圖5-11所示。

三階互調(diào)截點(diǎn)與1dB增益壓縮都是由于非線性器件的三次方項(xiàng)產(chǎn)生的，通常情況下，1dB增益壓縮點(diǎn)的輸入（或輸出）電平比三階互調(diào)截點(diǎn)電平低約10dB。

（3）多級(jí)級(jí)聯(lián)三階互調(diào)截點(diǎn)

N級(jí)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的輸出三階互調(diào)截點(diǎn)計(jì)算公式如下：

上式中，OIP3，（i=N，N-1…，1）與Gi；分別是第i級(jí)模塊的輸出三階互調(diào)截點(diǎn)與增益，OIP3為總的輸出三階互調(diào)截點(diǎn)。由上式可知，系統(tǒng)的IIP3主要由后幾級(jí)模塊決定，所以提高*后幾級(jí)的增益與輸出三階互調(diào)截點(diǎn)就可以提高整個(gè)系統(tǒng)總的輸出三階互調(diào)截點(diǎn)。