平行耦合线带通滤波器设计

冉春霖,李晨恺,廖沁,马悦敏 1
(1. 电子科技大学清水河校区,611731)

1 低通原型滤波器[1]

中心频率带通范围带内波纹上边带阻带衰减下边带阻带衰减
2.4GHz2.3~2.5GHz<0.15dB>25dB(f>2.8GHz)>25dB(f<2.0GHz)

切比雪夫低通原型的逼近衰减函数为:
$$L_{A}\left( \omega^{'} \right) = 10{\log\left\lbrack 1 + \varepsilon T_{n}^{2}\left( \omega^{'} \right) \right\rbrack}$$
其中,$T_n(ω')$是n阶第一类切比雪夫多项式,即:

$$ T_{n}^{2}\left( \omega^{'} \right) = \left\{ \begin{matrix} {{cos}^{2}\left\{ {narccos\omega^{'}} \right.,~~~\omega^{'} \leq 1} \\ {{ch}^{2}\left\{ {narch\omega^{'}} \right.,~~~~~~~~~\omega^{'} \geq 1} \\ \end{matrix} \right. $$

当$ω'=1$时,$T_n (1)=1$,则衰减达到最大值$L_{Ar}=10 log⁡(1+ε)$,得到
$$\varepsilon = 10^{\frac{L_{Ar}}{10}} - 1$$

低噪声放大器设计

0 题目

设计一低噪声放大器并使其增益尽可能地高;电路制作在Duroid基片上 $\varepsilon_r=10$ 、$h=1.27mm$。场效应晶体管在$3GH_Z$、$100MH_Z$带宽时的S参数如下:

$$ \begin{cases} S_{11}=0.9\angle-90^\circ \\ S_{12}=0 \\ S_{21}=2\angle 90^\circ \\ S_{22}=0.5\angle-45^\circ \end{cases} $$

$$ \begin{cases} \Gamma_{opt}=0.5\angle135^\circ \\ F_{min}=3dB \\ R_N=4\Omega \end{cases} $$

求:

  1. 拥有最小噪声系数的总增益
  2. 设计放大器电路的输入、输出匹配网络
  3. 绘制具体电路图,详述设计过程
  4. 若输入信号为$-20dB$,分别对理想无噪声信号和噪声温度为$100K$时,计算放大器输出功率和输出噪声
  5. 当输入噪声温度为$100K$时,计算输入信噪比与输出信噪比的比值
  6. 利用公式计算微带线有效介电常数$\varepsilon_e$、$Z_0$,微带线金属导体厚度$t=35\mu m$

基于FPGA的DDS项目设计

摘要

  信号发生器用于产生稳定的频率及幅度信号。直接数字频率合成(DDS)技术由于其结构简单,精度高等特点,被广泛应用于信号发生电路中。本次实验利用搭载Xilinx公司的xc3s200a-4ft256芯片开发板及DAC电路设计一个简易的信号发生器,该信号发生器操作简单、频率可调节范围广。经测试表明,该信号发生器低频输出稳定、幅值高,可以作为频率信号源应用于各种电路中。

1.引言

1.1 项目研究现状

  信号发生器作为一种常用的信号源设备,在测试测量领域有着广泛的应用。其为测试电路提供频率和幅度可调的测试信号,常用于电子、通信产品测试过程中。随着数字电路技术的不断发展,基于直接数字频率合成(direct digital frequency synthesis)技术的信号发生器技术逐步改变了传统信号的产生方式。目前市场上主要的直接数字信号发生器多是基于FPAG或MCU设计实现的,具有频率范围广、精度高、集成度高、成本较低等优点。
  DDS主要有查表法和计算法两种实现方法。查表法将波形的相位-幅值数据存储在ROM中,通过对频率字的累加值控制实现对幅值的采样,经过DA转换和低通滤波,从而得到相对映频率值的平滑波形。直接计算法通过一些特殊的函数,直接计算输出所需的波形。

基于ADS的平行耦合线带通滤波器设计

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设计要求

  1. 中心频率$f_0=8GHz$
  2. 带宽$\Delta f=f_0 \times10\%$
  3. 插损$≤1dB$
  4. 通带回波损耗$≥15dB$
  5. 离开通带边沿左右各600MHz处实现$≥15dB$抑制

设计步骤

由于是对微带线、平行线进行仿真,在设计前我们需要设置基片的参数,这里我们采用罗杰斯 MS-RT duroid 5880基片

基于STC15W104的摩尔斯电码生成测试

要求

  摩尔斯电码由两种基本信号组成:短促的点信号"·",读"滴";保持一定时间的长信号"-",读"嗒"。间隔时间:滴 = 1t,嗒= 3t,滴嗒间 = 1t,字符间 = 3t,单词间 = 7t。本系统发端摩尔斯电码"点"宽 t=300ms,发端可循环发送通过手动选择的三种固定词:"SOS"、"83#"、"OK"。

管脚配置

STC15W10x管脚图STC15W10x管脚图

在本设计中P3^4为控制信号输出脚,P3^1 P3^2 P3^3分别为"SOS"、"83#"、"OK"循环输出的切换按钮;利用STC15内部R/C电路通过配置定时器中断产生周期30ms时钟,再自定义控制函数和编码方式控制信号输出。