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
$$\varepsilon = 10^{\frac{L_{Ar}}{10}} - 1$$

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。