一种平衡式镜像回收混频器分析

如图所示:

Error:此图混频器A有错误,应旋转90度使输入信号和二极管之间为低阻抗线


  两个混频器用圆弧形功分器相连,射频信号$f_S$和本振信号$f_L$等相位等分地加载到两个平衡混频器上,混频器的周长为$\lambda_g$,$D_1 \sim D_4$为二极管,其余各参数见标注。图中给出了当$\omega_S > \omega_L$时中频移相器的位置,试分析当$\omega_S < \omega_L$时,中频移相器的位置应在何处?

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$t=35\mu m$

MATLBA绘制天线方向图

以对称天线为例,远场辐射场为:
$$\left | E_{\theta} \right | =\frac{60I_{m}}{r_{0}} \frac{cos\left ( \beta l cos{\theta }\right ) -cos{\beta l}}{\sin \theta } $$
则其方向图函数为(不包括$\phi$参量):
$$f\left ( \theta \right ) =\frac{cos\left ( \beta l cos{\theta }\right ) -cos{\beta l}}{\sin \theta } $$

info:上述函数图像在$0 \sim \pi$内重叠,编程时需额外处理

分别取$l=\frac{\lambda}{4}$、$\frac{\lambda}{2}$、$\frac{3 \lambda}{4}$、$\lambda$绘制图像。
需要注意的是,MATLAB绘制极坐标图像默认水平轴线为$\theta$起始轴线,我们需要将其简单旋转以获得普遍的方向图。

源代码

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。

基于圆柱谐振腔的介质微扰测试方法(三)

5 介质微扰

5.1 理论分析

  向谐振腔中一定区域填充某种材料的介质后,如果电磁场的某些参量发生微小变化,那么这种变化就是微扰。根据微扰理论,通过测量微扰前后电磁场某些参量的变化进而计算介质复介电常数的方法就是微扰法。[7]
假设有一个谐振腔,体积为$V$,内壁面积为$S$。微扰前腔体内填充媒质的介电常数为$\varepsilon$、磁导率为$\mu$。此时谐振腔的固有角频率、电场矢量、磁场矢量分别为$\omega_0$、$\vec{E}_0$、$\vec{H}_0$。那么微扰前,谐振腔空腔$V$内的电磁场满足麦克斯韦方程组与边界条件:
$$\nabla \times {\overset{\rightarrow}{E}}_{0} = - j\omega_{0}\mu{\overset{\rightarrow}{H}}_{0}\tag{5.1-1}$$
$$\nabla \times {\overset{\rightarrow}{H}}_{0} = j\omega_{0}\varepsilon{\overset{\rightarrow}{E}}_{0}\tag{5.1-2}$$
$$\overset{\rightarrow}{n} \times {\overset{\rightarrow}{E}}_{0} = 0\tag{5.1-3}$$
  将体积为$ΔV$的介质放入谐振腔之后产生扰动,其介电常数和磁导率分别为:$\varepsilon+Δ\varepsilon$、$\mu+Δ\mu$。固有角频率、电场矢量、磁场矢量依次为:$ω$、$\vec E$、$vec H$。此时区域$ΔV$内的电磁场满足麦克斯韦方程组与边界条件: