通信射频电路系统噪声和非线性.ppt

系统的基底噪声越大 要求输出的信噪比越高（输出信号质量好）， 为保证此输出质量所要输入的信号最低电平就越高， 即灵敏度越低。 结论：灵敏度为 2. 动态范围 影响最小输入电平的因素——基底噪声 影响最大输入电平的因素——非线性失真 定义方法 接收机（或放大器）动态范围＝ 允许的最大输入电平 允许的最小输入电平 在输出端产生的三阶互调输出折合到输入端等于基底噪声 a.线性动态范围 1dB压缩点对应的输入电平 灵敏度（或基底噪声） b. 无杂散动态范围 灵敏度（或基底噪声） （ 是系统功率增益） 已知接收机 ， 求无杂散动态范围的公式 求无杂散动态范围定义中的 由于 当 时 最小输入电平取灵敏度 以dB表示的公式 根据定义 例4 已知某接收机解调器前的射频子系统 三阶截点是 子系统带宽是 天线等效噪声温度为T0 噪声系数是 解调器要求输入的信噪比是 求：此子系统的无杂散动态范围 解：基底噪声为 ＝ 代入公式 作业题 pp91-92. 2.4, 2.5, 2.7, 2.13 * 解： 例3：两级级连电路，NF1=2dB, Gp1=12dB, NF2=6dB, Gp2=10dB,求总的噪声系数NF。 Gp1 NF1 Gp2 NF2 一. 非线性器件的描述方法 非线性器件 大信号时会引起失真 能完成频谱搬移各种功能 （1）.用解析函数描述 1. 非线性器件的描述方法 ------描述器件的伏安特性 指数函数 双极型晶体管 饱和区 ----平方律 场效应管 1.3 无线通信系统非线性及效应 差分放大器 双曲正切函数 （2）. 幂级数描述 代入 特点: ① 呈非线性 ② 系数与工作点有关 在工作点处将伏安特性 偏置 决定工作点 展开为幂级数 （3）. 分段折线描述 适用条件: 大信号输入 二极管 差分放大器 2. 线性化参数 适用条件: 输入为小信号 输入: 输出: 静态电流 = 信号电流 线性电路不产生新的频率 线性化参数-----跨导 仅与工作点有关 放大器增益 与信号大小无关 dB 与 dBm 某些量的两种表示 自然表示 dB表示 ① dB表示的量是无量纲的，是比值。 ② 电压比的系数是20，功率比是10 注意 a. dB 电压增益 功率增益 噪声系数 F=4 —— 功率比 当输入输出阻抗相同时, 用dB 表示的功率增益、电压增益数值相同 dB(功率) dBW dBm dB（电压） dBV dBmV dBμV b. dBm与dBmV 注意 ① dBm——对应功率 dBmV——对应电压 ② 电压、功率的系数不同 表示的量有单位 采用dB的优点 将乘法运算变为加法 GP1 GP2 注意 ① dB与dB可加减，但不能乘除 ② dBm与dBm不可相加，但可以相减，结果为dB ③ dB与dBm间可加减，结果为dBm GP Pi Po 二. 器件非线性的影响 研究有源器件的非线性对线性放大器的影响 分两种情况讨论 只有一个有用信号输入 有两个以上输入 研究内容－－出现的现象、名称定义、衡量性能的指标。 1. 输入端仅有一个有用信号 （1）.谐波（harmonics） 放大器输入 现象:出现了谐波 产生的原因－－器件非线性、信号幅度大 大小－－与系数有关－－与工作点有关 影响－－高次谐波被选频回路滤除 输出电流 （2）. 增益压缩（Gain Compression） 特点：考虑对基波分量的影响（只考虑到三次方） 基波信号电流： 基波信号电流幅度： 平均跨导： 基波信号电流： 基波增益： 输出电流： 线性 非线性 仅与放大器工作点 不仅与工作点有关 有关 而且与输入信号幅度有关 跨导 基波电流 失真项 常数 与信号幅度有关 增益 非线性 增益压缩 线性 增益压缩指标－－1dB压缩点 增益压缩 当 ＜ 0 时， 放大器增益 随信号增大而减小 线性增益 与器件类型和放大器工作点有关 增益1dB压缩点计算： 2. 输入端有两个以上信号 设输入两个信号： 由于非线性 结果：出现基波 谐波 －－被选频回路滤除 组合频率