电赛培训（高频电路类赛题）学习总结

此篇文章基于全国电子设计大赛培训网的官网的高频电路类赛题总结的知识点。

 高频电路赛题的相关理论知识点

（1）高频电路的单位

a.1kHz=1000Hz不等于1KHz（大写的K是错误的）

b.S是西门子，电导的单位，s是秒，时间单位

c.M是兆，是10的六次方，m是毫，是10的负三次方

（2)LC串联谐振回路（电压谐振）

“以Wo为主，低容高感”：就是比Wo低的话，LC串联电路相当于电容，比Wo高的话，LC串联电路相当于电感。

（3）LC并联谐振回路（电流谐振）

“以Wo为主，低感高容”：就是比Wo低的话，LC串联电路相当于电感，比Wo高的话，LC串联电路相当于电容。

（4）阻抗变换

a.实现最大的功率传输--共轭匹配

b.改善噪声系数--噪声匹配（提高信噪比）

c.保证滤波器的性能

变换网络的要求：

a.损耗小--用纯电抗的元件

b.宽带：变压器、传输线变压器

c.窄带：LC网络

（5）小信号放大器

a.放大器的实质：能量的转换和控制

b.小信号放大器的指标

1.通频带

 窄带放大器：我们关心它的电压增益、选频电路

 宽带放大器：我们关心它的频率特性、电路形式

2.增益

AGC：自动增益控制电路，保持输出电压一致，当输入信号变小时，增益变大，当输入信号变大时，增益变小。通过改变工作点、负反馈量、谐振回路Q值等参数实现。 

3.选择性：从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的）选出有用的信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性。

幅频特性越接近矩形，表示带内信号全部稳定，带外信号全部衰减，与理想滤波越接近。矩形系数越小越好。

4.输出电阻R0（输出阻抗Z0)

小信号放大器往往出现在接收机的前端，后一级往往是混频器。输出电阻大小反映了放大器带负载能力的强弱。R0里面不包含负载电阻RL。

5.信噪比和噪声系数

信噪比：衡量一个信号质量优劣的指标。它是在指定频带内，同一端口的信号功率Ps和噪声功率Pn的比值，即

信噪比越大信号质量就越好 

噪声系数：线性四端网络输入端的信噪比与输出端的信噪比之比值，即：

噪声系数越接近1越好，在多级放大器中，第一级的噪声对整个链路的噪声起决定作用，因此要求它的噪声尽量小。

6.线性范围：主要由1dB压缩点和三阶互调截点IP3来衡量。与器件有关（场效应管线性优于双极性晶体管）、与电路结构有关（加负反馈、差分放大可改善）、与输入端的阻抗匹配情况有关（噪声匹配、共轭匹配）

7.稳定性：指放大器的工作状态（直流偏置）、晶体管参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定。

不稳定状态的极端情况是放大器自激（主要由晶体管内反馈引起），使放大器完全不能工作。

设计小信号放大器在稳定工作的条件下，满足频带要求，失真小，且具有尽可能大的增益。

（6）LNA低噪声放大器

 微波器件就是放大器的位置。

设计关键：

1.选择低噪声器件

2.设计匹配网络，噪声系数与源电阻有关，存在最佳源电阻使NF最小

3.抑制噪声及干扰的措施

（7）功率放大器

在发射端，我们把调整好的信号通过功率放大器放大，然后通过天线进行传输。

功率放大器的指标：输出功率、效率、线性、杂散与噪声

（8）振荡器电路设计

a器是一种能量转换的装置--将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路为振荡电路。

b.频振荡器以产生正弦波为主，常用LC反馈振荡器和晶体振荡器

c.高频用振荡器（VCO）：由外加电压改变振荡频率的振荡电路

高频用VCO(频率变化范围较窄，可进行调频，PLL(锁相环)的一部分

d.锁相频率合成器设计（PLL）：属于反馈控制电路，是自动相位控制，具有稳频作用

（9）滤波器电路

a.主要指标：截止频率、中心频率、通带带宽、通带增益、插入损耗、纹波、带内驻波比、阻带抑制度、阻尼系数与品质因数、群时延函数、带内相位线性度

b.巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为0

c.切比雪夫型低通滤波器，是在通带或者阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器

d.椭圆滤波器：又称考尔滤波器，是在通带和阻带等波纹的一种滤波器

（10）混频器

a.变频和混频就是把两个不同的信号加到非线性器件上进行频率组合后取出和频或差频的过程，它的基本功能均是将输入频带信号的频谱搬移到新的频率范围内，即频谱的线性搬移。

如果本振信号由外部其他电路提供，则称这个电路为它激式混频器，或简称混频器

如果本振信号由自身电路产生的，则称这个电路为自激式混频器，或简称变频器

b.混频的应用：

1.频率合成系统中实现升降频

2.通信系统中降低对滤波器的要求

3.卫星信号传送中的二次变频的应用

c.二极管混频器的指标：变频增益（损耗）、噪声系数、动态范围、双音三阶交调与线性度、工作频率、隔离度、镜像频率抑制度、本振功率、端口性能

（11）调制与解调

a.线性变换的特点：信号频谱不失真的搬移

非线性变换的特点：对信号频谱进行特定的非线性变换，产生新的频谱结构

b.从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号

调频波解调又称为鉴频或频率检波，调相波解调又称为鉴相或相位检波

（12）设备及元件

a.高频电路里，LCR等元件在寄生电抗的大小和对应波长尺寸方面，能够使用的频率受限，应尽量使用小尺寸元件。一般使用1005和0603在UHF(300M-3000MHz)范围内寄生参数影响小。大功率电路里，元件尺寸变大，应使用高频专用元件或可以减少寄生参数的电路。

b.高频电路里，同轴电缆因损失小、泄露少、阻抗一定、可适度弯曲等常用于高频信号的传送，一般为50欧或75欧。

c.同轴连接器：N型连接器，中心连接器内部凹形的称为接口，凸型的称为插头，同轴连接器也有阻抗，一般为50欧或75欧。

1.SMA

2.BNC（示波器的那个头）

d.面包板不在高频电路中使用 

e.原理框图的制作

f.对于小信号放大器而言，单级增益太高会造成工作的不稳定，从而降低系统的可靠性。后面再用宽带放大器对增益进行补偿。

g.AGC检波电路设计