高频通信技术实验指导书

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1、高频通信技术实验指导书课程简介：《高频通信技术》是为电子信息科学与技术、电子信息工程专业本科生开设的专业实验课。，通过本课程的实验学习，使学生巩固和加深高频电子线路的理论知识，掌握现代通信系统的各单元电路的组成、基本工作原理、分析方法及其在现代通信中的典型应用，培养学生动手能力、创新精神和创新能力。《高频通信技术》是一门实践性很强的课程，学习时应注重实践与实用。本课程编号为：42222016，课程性质是专业基础课，适用专业为电子信息科学与技术和电子信息工程专业，实验学时数是18学时。实验一高频小信号调谐放大器实验目的1.掌握高频小信

2、号调谐放大器的工作原理。2．学会高频小信号谐振放大器的调试方法。3．学会小信号调谐放大器主要技术指标的测试。实验学时：3学时实验器材1．高频通信实验箱一只2．高频信号发生器一台3．60MHz模拟示波器一台4．万用表一块5．BT-3(G)型频率特性测试仪（选项）一台实验原理图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻R

3、B1,RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。60放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示，晶体管的4个Y参数yie,yoe,yfe及yre分别为输入导纳（1-1）输入导纳（1-2）正向传输导纳（1-3）方向传输导纳（1-4）60式中，gm——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为(1-5)gb’e——发射结电导，与晶体管的电流放大系数及IE有关，其关系为(1-6)rb’b——基极体电阻，一般为几十欧姆；Cb’c——集电极电容，一般为几皮法；Cb’e——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。由此可见，晶体管在高频情况下的分布

4、参数除了与静态工作电流IE，电流放大系数ß有关外，还与工作频率有关，晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。如在f0＝30MHz,IE=2Ma,UCE=8V条件下测得3DG6C的Y参数为：如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。因此，高频电路的设计计算一般采用工程估算的方法。图1-2中所示的等效电路中，P1为晶体管的集电极接入系数，即P1=N1/N2(1-7)式中，N2为电感L线圈的总匝数。P2为输出变压器T的副边与原边的匝数比，即P2=N3/N2(1-8)式中，N3为副边（次级）的总匝数。gL为调谐放大器输

5、出负载的电导，gL=1/RL。通常小信号调谐放大器的下一级为晶体管调谐放大器，则gL将是下一级晶体管的输入导纳gie260由图1-2可见,并联谐振回路的总电导的表达式为(1-9)式中,G为LC回路本身的损耗电导。谐振时L和C的并联回路呈纯阴，其阻值等于1/G，并联谐振电抗为无限大，则JWC与1/（JWL）的影响可以忽略。调谐放大器的性能指标及测量方法表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数AV0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1来表示）等。放大器各项性能指标及测量方法如下：1．谐振频

6、率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为（1-10）式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；为调谐回路的总电容，的表达式为（1-11）式中，Coe为晶体管的输出电容，Cie为晶体管的输入电容。谐振频率f0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振率点f02．电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的表达式为式中，为

7、谐振回路谐振时的总电导。因为LC并联回路在谐振点时的L和C的并联电抗为无限大，因此可以忽略其电导。但要注意的是yfe本身也是一个复数，所以谐振时输出电压u0与输入电压ui相位差为（180°+）60AV0的测量方法是；在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中RL两端的电压u0与输入信号ui的大小，则电压放大倍数AV0由下式计算：AV0＝u0/ui或AV0＝20lg(u0/ui)Db(1-13)3．通频带由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数AV下降到谐振电压放大倍

8、数AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW,其表达式为BW=2△f0.7=fo/QL(1-14)式中，QL为谐振回路的有载品质因数。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW有关系为（1-15）上式说明，