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第一章第一章第一章第一章 微波混频器微波混频器微波混频器微波混频器1.1.1.1.金属金属金属金属半导体半导体半导体半导体(肖特基势垒肖特基势垒肖特基势垒肖特基势垒)二极管二极管二极管二极管单向导电性，基本参数单向导电性，基本参数单向导电性，基本参数单向导电性，基本参数(伏安特性、结电阻、结电容、串伏安特性、结电阻、结电容、串伏安特性、结电阻、结电容、串伏安特性、结电阻、结电容、串联电阻、引线电感、封装电容、截止频率、噪声温度、联电阻、引线电感、封装电容、截止频率、噪声温度、联电阻、引线电感、封装电容、截止频率、噪声温度、联电阻、引线电感、封装电容、截止频率、噪声温度、噪声温度比噪声温度比噪声温度比噪声温度比)2.2.2.2.混频器的基本原理及分析方法混频器的基本原理及分析方法混频器的基本原理及分析方法混频器的基本原理及分析方法利用伏安特性的级数展开得到时变电导，利用时变电导得到利用伏安特性的级数展开得到时变电导，利用时变电导得到中频电流，注意其中的条件是本振远大于信号中频电流，注意其中的条件是本振远大于信号混频器中的四个频率：本振、信号、中频、镜频混频器中的四个频率：本振、信号、中频、镜频混频器的变频损耗：净变频损耗、结损耗、失配损耗混频器的变频损耗：净变频损耗、结损耗、失配损耗净变频损耗：镜频开路、短路及匹配时的变频损耗，注意镜净变频损耗：镜频开路、短路及匹配时的变频损耗，注意镜频匹配是怎样实现的。频匹配是怎样实现的。第一章 微波混频器1.金属半导体(肖特基势垒)二极管单向1 1混频器的噪声性能：单通道混频器、双通道混频器混频器的噪声性能：单通道混频器、双通道混频器(镜频匹镜频匹配，信号存在于单个通道还是两个通道配，信号存在于单个通道还是两个通道)，噪声温度，噪声温度3.混频器电路混频器电路(1)单端混频器单端混频器混频器的噪声性能：单通道混频器、双通道混频器(镜频匹配，信号2 2（2）平衡混频器）平衡混频器.环行线耦合平衡混频器环行线耦合平衡混频器反相型平衡混频器反相型平衡混频器等效电路等效电路（2）平衡混频器.环行线耦合平衡混频器反相型平衡混频3 3微波电子线路总复习ppt课件4 4分支线耦合平衡混频器分支线耦合平衡混频器90相移平衡混频器相移平衡混频器分支线耦合平衡混频器90相移平衡混频器5 5正交场平衡混频器正交场平衡混频器隔板隔板谐振窗谐振窗混频腔混频腔本振输入本振输入信号输入信号输入至中放至中放接晶体电流表接晶体电流表波导式平衡混频器波导式平衡混频器正交场平衡混频器隔板谐振窗混频腔本振输入信号输入至中放接晶6 6(3)双平衡混频器双平衡混频器(3)双平衡混频器7 7正面正面背面背面微带双平衡混频器微带双平衡混频器正面背面微带双平衡混频器8 84.镜像镜像回收和镜像抑制回收和镜像抑制镜像回收：使混频器产生的镜频功率重新利用，使其变为镜像回收：使混频器产生的镜频功率重新利用，使其变为中频功率，从而使在中频端口的中频信号得到加强，降低中频功率，从而使在中频端口的中频信号得到加强，降低变频损耗。变频损耗。镜像抑制：抑制外来的镜频干扰，使其不能进入混频器。镜像抑制：抑制外来的镜频干扰，使其不能进入混频器。镜像回收和镜像抑制在概念上是不同的，但是在改善接收镜像回收和镜像抑制在概念上是不同的，但是在改善接收机灵敏度上是一致的。机灵敏度上是一致的。滤波型镜像回收混频器滤波型镜像回收混频器平衡型镜像回收混频器平衡型镜像回收混频器4.镜像回收和镜像抑制镜像回收：使混频器产生的镜频功率重新利9 9第二章第二章第二章第二章 参量放大器参量放大器参量放大器参量放大器概念及特点概念及特点门雷门雷罗威关系的物理实质及应用罗威关系的物理实质及应用和频上变频器和频上变频器差频变频器差频变频器负阻反射参量放大器负阻反射参量放大器变容管变容管第二章 参量放大器概念及特点门雷罗威关系的物理实质及应用1010第三章第三章第三章第三章 倍频器和上变频器倍频器和上变频器倍频器和上变频器倍频器和上变频器1.变容管倍频器变容管倍频器变容管倍频器的基本原理、电路、特点变容管倍频器的基本原理、电路、特点微带型二倍频器微带型二倍频器第三章 倍频器和上变频器1.变容管倍频器变容管倍频器的基本1111微带型四倍频器微带型四倍频器低通滤波器低通滤波器高阻线高阻线开路线开路线(空闲）空闲）带带通通滤滤波波器器微带型四倍频器低通滤波器高阻线开路线(空闲）带通滤波器12122.阶跃阶跃-恢复二极管倍频器恢复二极管倍频器(1)阶跃阶跃-恢复二极管的基本特性恢复二极管的基本特性(2)阶跃阶跃-恢复二极管倍频器组成和工作原理恢复二极管倍频器组成和工作原理方框图方框图各级波形各级波形2.阶跃-恢复二极管倍频器(1)阶跃-恢复二极管的基本1313偏置偏置电路电路匹配匹配电路电路激励激励电感电感谐振电路谐振电路输出滤波器输出滤波器负负载载信信源源脉冲发生器脉冲发生器原理电路图原理电路图高频扼流圈高频扼流圈自给偏压电阻自给偏压电阻输入滤波匹配网络输入滤波匹配网络激励电感激励电感谐振电路和滤波电路根据具体情况可以是集谐振电路和滤波电路根据具体情况可以是集中参数或分布参数电路中参数或分布参数电路隔直流电容隔直流电容偏置电路匹配电路激励电感谐振电路输出滤波器负载信源脉冲发生器1414输输入入输出输出隔直电容隔直电容轭流圈轭流圈偏压电阻偏压电阻匹配电容匹配电容匹配电感匹配电感调谐电容调谐电容激励电感激励电感阶跃管阶跃管谐振线谐振线耦合电容耦合电容防防寄寄生生振振荡荡电电阻阻输入输出隔直电容轭流圈偏压电阻匹配电容匹配电感调谐电容激励电1515输入输入输输出出偏置线偏置线谐振线谐振线输入输出偏置线谐振线1616第四章第四章第四章第四章 微波半导体二极管振荡器微波半导体二极管振荡器微波半导体二极管振荡器微波半导体二极管振荡器1.雪崩渡越时间二极管雪崩渡越时间二极管产生负阻的机理产生负阻的机理2.转移电子器件转移电子器件N型砷化镓材料的双能谷效应，速度型砷化镓材料的双能谷效应，速度电场特性电场特性畴的概念及工作模式畴的概念及工作模式(渡越时间、猝灭、延迟模式、限垒渡越时间、猝灭、延迟模式、限垒模模),),静态和动态伏安特性静态和动态伏安特性3.负阻振荡器的工作原理负阻振荡器的工作原理起振、平衡和稳定条件起振、平衡和稳定条件4.负阻振荡器电路负阻振荡器电路第四章 微波半导体二极管振荡器1.雪崩渡越时间二极管产生1717(1)同轴腔同轴腔(2)微带振荡器微带振荡器(1)同轴腔(2)微带振荡器1818(3)波导振荡器波导振荡器(3)波导振荡器19195.负阻振荡器的频率调谐负阻振荡器的频率调谐所谓频率调谐就是采取一定的措施改变振荡器的振荡频率。所谓频率调谐就是采取一定的措施改变振荡器的振荡频率。调调谐谐方方式式机械调谐机械调谐通过改变谐振腔的尺寸来改变振荡频率通过改变谐振腔的尺寸来改变振荡频率电电调调谐谐偏置调谐偏置调谐通过改变负阻器件的偏置来改通过改变负阻器件的偏置来改变振荡器的振荡频率，体效应变振荡器的振荡频率，体效应管采用偏压调谐，雪崩管采用管采用偏压调谐，雪崩管采用偏流调谐，但是频率变化的同偏流调谐，但是频率变化的同时输出功率也在发射变化，甚时输出功率也在发射变化，甚至出现停振至出现停振变容管调谐变容管调谐YIG调谐调谐5.负阻振荡器的频率调谐所谓频率调谐就是采取一定的措施改变振2020并联调谐并联调谐等等效效电电路路变容管调谐变容管调谐并联调谐等效电路变容管调谐2121串联调谐串联调谐等效电路等效电路串联调谐等效电路2222YIG调谐负载振荡器调谐负载振荡器YIG调谐负载振荡器2323微波电子线路总复习ppt课件24246.负阻振荡器的噪声和频率稳定度负阻振荡器的噪声和频率稳定度提高频率稳定度措施提高频率稳定度措施(腔体稳频、注入锁相腔体稳频、注入锁相)6.负阻振荡器的噪声和频率稳定度提高频率稳定度措施(腔体稳频2525第五章第五章 微波晶体管放大器和振荡器微波晶体管放大器和振荡器1.微波晶体管的微波晶体管的S参数参数2.微波放大器的增益、稳定性和噪声系数微波放大器的增益、稳定性和噪声系数三种功率增益、稳定性的概念及判定方法、二端口网络的三种功率增益、稳定性的概念及判定方法、二端口网络的噪声系数的一般表达式、等噪声系数圆噪声系数的一般表达式、等噪声系数圆第五章 微波晶体管放大器和振荡器1.微波晶体管的S参数2.26263.小信号微波晶体管放大器的设计小信号微波晶体管放大器的设计(1)单向化设计单向化设计例：设计单级微波晶体管放大器，工作频带为例：设计单级微波晶体管放大器，工作频带为3.74.2GHz，输，输入输出端阻抗均为入输出端阻抗均为50。解：放大器的带宽为解：放大器的带宽为频带较窄，因此考虑在频率高端实现共轭匹配频带较窄，因此考虑在频率高端实现共轭匹配3.小信号微波晶体管放大器的设计(1)单向化设计例：设计单2727(1)选管，并测量选管，并测量S参数参数采用微带电路采用微带电路选定某晶体管并测得在选定某晶体管并测得在4.2GHz，工作电压为，工作电压为6V，电流，电流5mA时时的的S参数为参数为(1)选管，并测量S参数采用微带电路选定某晶体管并测得在4.2828(2)输入匹配网络设计输入匹配网络设计因为因为所以所以源反射系数为源反射系数为输入匹配网络采用单支节调配器，用圆图进行，由于是并输入匹配网络采用单支节调配器，用圆图进行，由于是并联结构，所以采用导纳圆图联结构，所以采用导纳圆图输入匹配网络的目标是将输入匹配网络的目标是将50欧姆源阻抗变换为晶体管要求欧姆源阻抗变换为晶体管要求的源阻抗的源阻抗(2)输入匹配网络设计因为所以源反射系数为输入匹配网络采用单2929步骤步骤在圆图上找到在圆图上找到 所对应的点所对应的点A过过A点沿等反射系点沿等反射系数圆向负载方向旋数圆向负载方向旋转，交转，交g=1圆于圆于C，所转过的长度即为所转过的长度即为l1找到过找到过C点的等电点的等电纳圆，该圆交反射纳圆，该圆交反射系数为系数为1的圆与的圆与E从短路点开始沿反从短路点开始沿反射系数为射系数为1的圆向电的圆向电源方向旋转到源方向旋转到E点，点，转过的长度即为转过的长度即为l2步骤在圆图上找到 所对应的点A过A点沿等反射系数3030ABDE.lB=0.072lD=0.149lE=0.409C*ABDE.lB=0.072lD=0.149lE=0.403131(3)输出匹配网络设计输出匹配网络设计因为因为所以输出匹配网络可以采用所以输出匹配网络可以采用一段传输线作为移相段，在一段传输线作为移相段，在附加一四分之一波长阻抗变附加一四分之一波长阻抗变换器来实现，用阻抗圆图换器来实现，用阻抗圆图步骤步骤(1)在圆图上找到在圆图上找到 所对应的点所对应的点A(2)沿过沿过A点的等反点的等反射系数圆向负载旋射系数圆向负载旋转交实轴于转交实轴于C点，转点，转过的长度即为过的长度即为l3C点对应的阻抗为点对应的阻抗为0.45(3)输出匹配网络设计因为所以输出匹配网络可以采用一段传输3232AB.lB0.012.rA0.45AB.lB0.012.rA0.453333非归一化值为非归一化值为所以，四分之一波长阻抗变换器的特性阻抗为所以，四分之一波长阻抗变换器的特性阻抗为非归一化值为所以，四分之一波长阻抗变换器的特性阻抗为3434第六章第六章第六章第六章 微波电真空器件微波电真空器件微波电真空器件微波电真空器件1.静态控制真空管静态控制真空管第六章 微波电真空器件1.静态控制真空管35352.动态控制真空管动态控制真空管(1)速调管放大器速调管放大器阴阴极极阳阳极极灯灯丝丝输入腔输入腔输出腔输出腔收集极收集极电子枪电子枪漂移空间漂移空间2.动态控制真空管(1)速调管放大器阴极阳极灯丝输入腔输出腔36362.反射速调管振荡器反射速调管振荡器2.反射速调管振荡器37373.行波管放大器行波管放大器电子枪电子枪输入输入输出输出慢波结构慢波结构聚焦磁场聚焦磁场收集极收集极3.行波管放大器电子枪输入输出慢波结构聚焦磁场收集极38384.多腔磁控管振荡器多腔磁控管振荡器阴极阴极阳极阳极磁铁磁铁4.多腔磁控管振荡器阴极阳极磁铁3939