1 低噪聲放大器(LNA)
LNA是一種特殊的放大器,主要用于射頻接收機前端,將天線接收的信號以小的噪聲和大的增益進行放大,對提高接收信號質(zhì)量,降低噪聲干擾,提高接收靈敏度有著極其重要的意義,它的性能好壞關(guān)系到整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。
低噪聲放大器的主要指標(biāo)有:噪聲系數(shù)(NF)、增益(Gain)、輸入輸出阻抗匹配程度(S11、S22、輸入輸出回波損耗或輸入輸出VSWR)、線性性能(三階交調(diào)點和1dB壓縮點)、反向隔離(S12)等。由于LNA位于鄰近天線的最前端,它的性能好壞會直接影響接收機接收信號的質(zhì)量。為了保證經(jīng)天線接收的信號能在接收機的最后一級得到恢復(fù),LNA需要在放大信號的同時產(chǎn)生盡可能低的噪聲和失真。因此,在生產(chǎn)測試中,我們主要關(guān)注LNA的增益和噪聲系數(shù)這兩個參數(shù)。
2 射頻功率放大器(PA)
射頻功率放大器用于發(fā)射機的末級,它將已調(diào)制的頻帶信號放大到所需要的功率值,送到天線中發(fā)射,保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機可以收到滿意的信號電平,并且不干擾相鄰信道的通信。不同的應(yīng)用場合對發(fā)射功率的大小要求不一,如移動通信基站的發(fā)射功率可達上百瓦,衛(wèi)星通信的發(fā)射功率可達上千瓦,而便攜式無線通信設(shè)備卻只需幾十毫瓦到幾百毫瓦。
射頻功率放大器的主要指標(biāo)有工作頻段、輸出功率、功率增益和增益平坦度、噪聲系數(shù)、輸入輸出駐波比、輸入輸出三階交調(diào)點、鄰道功率比、效率等。與低噪聲放大器相比,射頻功率放大器除了要滿足一定的增益、駐波比、帶寬,還要有高的輸出功率和轉(zhuǎn)換效率及小的非線性失真。
3 射頻濾波器
射頻濾波器主要用于濾去不需要的信號保留有用信號,是具有選頻特性的二端口器件,它對通帶內(nèi)頻率信號呈現(xiàn)匹配傳輸,對阻帶頻率信號失配而進行發(fā)射衰減,從而實現(xiàn)信號頻譜過濾功能。
根據(jù)不同的選頻特性,濾波器可以分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器,這是最基本的四種濾波器。圖1歸納了四種濾波器的衰減系數(shù)與歸一化角頻率的關(guān)系。根據(jù)不同的實現(xiàn)方法,濾波器可分為使用無源器件(如電感、電容和傳輸線)實現(xiàn)的無源濾波器和使用有源器件(如晶體管和運算放大器)實現(xiàn)的有源濾波器。
在分析測試濾波器時,應(yīng)考慮的主要指標(biāo)有:插入損耗(IL)、紋波系數(shù)、駐波比(VSWR)、帶寬(BW)、矩形系數(shù)(SF)、阻帶抑制和品質(zhì)因數(shù)Q等。
4 混頻器
混頻器(Mixer)是通信系統(tǒng)的重要組成部件,主要用于信號的頻率轉(zhuǎn)換,即將信號的頻率由一個值變換成另一個值。混頻器可分為有源混頻器和無源混頻器。無源混頻器常用二極管和工作在可變電阻區(qū)的場效應(yīng)管(不加直流偏置)構(gòu)成,增益小于1,線性范圍大,速度快;有源混頻器由場效應(yīng)管(加直流偏置)和雙極型晶體管構(gòu)成,增益大于1,可以降低混頻后各級噪聲對接收機總噪聲的影響。
如圖2所示,混頻器是一個三端口電路,有兩個輸入端口,一個輸出端口。通常這三個端口一個是射頻(RF),一個是中頻(IF),一個是本地振蕩(LO)。其中LO總是輸入,RF和IF中任一個作為輸入后,則另一個為輸出。混頻器是通過內(nèi)部的非線性乘法來獲得所需頻率分量的,它工作于非線性狀態(tài)會產(chǎn)生許多不想要的非線性頻率分量?;祛l器有9個S參數(shù),但在實際應(yīng)用或測試中,只關(guān)注S11、S13、S21、S22、S23這5個S參數(shù)。
混頻器的主要指標(biāo)有:增益、變頻損耗、NF、IIP3、輸入輸出阻抗和口間隔離等。