rf射频电源工作原理

RF CO2激光电源类别与原理

1引言

自1973年第一台射频（RF）波导激光器问世至今已26年多。最初是将线圈绕在波导上，实现了RF激励波导激光器的发光。它首次显示了低电压激励的优越性。那时，还有许多不完善的地方。存在的主要缺点是：放电不均匀，耦合效率差、线圈电感太大，限制RF频率的提高，只能在几MHz以下工作等。

尽管已有26年多的研制、使用历史，但当前它仍处于发展与改进阶段。其总的研制方向是：降低成本、增长寿命、提高输出功率和效率、减小体积和质量，改进可靠性，提高各项性能指标，以适应各种用途的需要。

RFCO2激光器工作频率按ISM规定为27～40MHz；其主要分类如下所述：

（1）按输出方式分

1）连续输出；

2）脉冲输出——调制频率高达1MHz；

3）Q开关输出——电光调Q与声光调Q。

（2）按谐振腔的工作分

1）波导腔——孔径D=1～3mm；

2）自由空间腔——孔径D=4～6mm。

（3）按激励极性分

1）单相；

2）反相。

（4）按腔体结构分

1）单腔；

2）多腔；

（a）折叠腔：V型——2折；Z型——3折；X型——4折。

（b）列阵腔：短肩列阵；交错列阵。

（c）积木式：并联—2腔；三角组联—3腔。

3）大面积放电

（a）平板型，（b）同心环型。

（5）按均恒电感分布方式分

1）准电感谐振技术—用于低电容激光头；

2）平行分布电感谐振技术—用于高电容激光

头。

（6）按谐振腔材料分

1）陶瓷—金属混合型；2）全陶瓷型；3）全金属型。

（7）按冷却方式分

1）空气冷却；2）水冷却。

（8）按封装方式分

1）封离型；2）流动型。

谐振腔的材料一般为：金属—A1。陶瓷—BeO，BN、AIN、Al2O3等。

2技术条件

用于CO2激光器的典型工作气体内含有：二氧化碳、氮、氦和氙。氮气和氦气有利于放电的均匀性。氙气对RF放电激光器的功率和效率具有积极影响。添加5％氙气可使功率提高24％。

图4为晶振式发射机电路。电路中J．、VD1、L1、C3~C5、V1组成晶体振荡电路。由于石英晶体J的频率稳定性好，受温度影响也较小，所以广泛用于无绳电话及AV调制器中。Vl是29~36MHz晶体振荡三极管，发射极输出含有丰富的谐波成分，经V2放大后，在集电极由C7、L2构成谐振于88-108MHz的网络选出3倍频信号(即87~108MHz的信号最强)，再经V3放大；L3、C9选频后得到较理想的调频频段信号。频率调制的过程是这样的，音频电压的变化引起VD1极间电容的变化；由于VD1与晶体J串联，晶体的振藩频率也发生微小的变化，经三倍频后，频偏是29-36MHz晶体频偏的3倍。实际应用时，为获得合适的调制度，可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子，也可以采用电路稍复杂的6-12倍频电路。若输入的音频信号较弱；可加上一级电压放大电路。

由于1．5km调频发射机(见图1)采用电容三点式振荡器，天线参数稍微变动时，都将发生跑频现象，再则，由于是单管自激振荡发射，工作电流较大，当工作数秒钟至数分钟后，三极管的温度升高引起极间电容发生变化，也会带来振荡频率的改变(一般情况下是振荡频率降低)，有时频漂竟达0．2--1MHz。用作调频广播或远距离遥控报警时工作可靠性较差，但元件少，成本低，调试容易，适合初级爱好者作发射实验。2km调频发射机(见上期附图2)采用振荡、倍频、功率放大三级电路，级间相对独立，频率的稳定度优于单管自激振荡发射的1．5km发射机，但开机数分钟后，仍有0．2-0．4MHz的频漂，这主要是由于V3的工作电流较大，温升高，引起极间电容发生变化，此变化通过C9引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化，加之V2温度升高后也引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化，此变化通过C7传递给C3、C4、L1、C5、C6、V1等组成的主振级，最终使振荡频率也发生变化(一般情况下也是振荡频率降低)，实验时可加强三极管的散热，减小级间耦合，可将C9、C7的容量减小，同时选择受温度影响较小的晶体管、电阻、电容等，但频漂仍较严重。上期附图3所示的无线耳机发射器，由于采用了改进型电容三点式振荡器，较图1、图2所示的发射机的频率稳定，在电视无线耳机等保真度要求不是很高的场合很适宜。上期附图4所示的晶体振荡式发射机由于采用了晶体，所以频率稳定性很好，但应用于调频广播和无线耳机时，调制的频偏较LC振荡器小得多，在用收音机收听时，音量较小，声音不圆润，一般更适合频偏较小的无绳电话及对讲机等电路中。声表振子已广泛用于各种无线遥控及无线数据传输设备的发射机中，但频率在88~108MHz的声表振子难以购到，而各种性能优秀的频率合成的发射机制作比较麻烦，有兴趣者可参考(电子报)2000年第41期第五版(TGF-10型调频广播发射机数字频率合成器调制单元电路剖析)一文，该广播级发射机采用通用的摩托罗拉频率合成器专用芯片MCl45152P作为核心，通过外接拨码开关可获得84~108MHz的高稳定度频率。调频立体声发射机(电路见图5)本电路的核心器件为立体声专用芯片BAl404。很多调频立体声模块均将BAl404和外围元件封装在一个塑料或金属外壳内制成，只露出电源输入、音频输入、射频输出引线，只要了解BAl404以后，就知道调频立体声模块内部是怎么一回事了。来自音源的立体声音频信号经R1、R2、R5、C1、C3、C5(R4、R3、R6、C2、C4、C6)组成的网络耦合到BAl404。经IC内部左(右)声道放大，再进行平衡调制，调制后的复合信号从IC的第14脚输出，后与第13脚上的导频信号通过B9、C15，B10、C16、C17构成的网络进行混频，混频后的复合信号进入IC的12脚，对比的⑧、⑨、⑩脚，C20--C22及髓组成的电容三点式振荡器进行调频，IC的⑩脚上已调制的射频信号经内部放大后从第⑦脚输出，经C18、L2选频后送至天线TXl。要实现调频立体声，BAl404的⑤、⑥脚需外接38kHz晶体，但业余制作时的确很难购得38kHz的专用晶体，所以在无该晶体的情况下，可以参考虚线内的电路，用分立元件制作一个38kHz振荡器，该38kHz信号经过R8、C10送人IC第⑤脚。制作时，Ll可用收音机中频变压器ITF—2—1、TTF-2-2或TFF-2-9等，同时注意引脚的连接不要搞错，③脚接地，②脚接V1的发射极，①脚为反馈和输出脚。通过调整其磁芯可以获得频率较稳定、幅度足够高的38kHz信号。特别值得注意的是，C8宜选0.33uF的涤纶电容，不宜选择瓷片电容，因为瓷片电容的稳定性较差，容易出现振荡频率不稳，调频立体声工作不正常的现象。 由于BAl404的高频荡是电容三点式振荡器，所以频率的稳定性较差，于是本电路不用原来的高频振荡器，改用外接频率较稳的改进型电容三点式振荡器的方法，可满足业余调频广播和调频无线耳机的要求。如ZN-2001型调频立体声无线耳机的发射部分就采用了改进后的电容三点式振荡电路。立体声复合信号经V2电压放大后，通过C26、R14直接加在V3基极实现频率调制。其特点是根据用户需要，可以用螺丝刀在机壳外调整L4的电感量，使其能在88~108MHz范围内自由调节，避开当地调频广播电台的频率。该机另一特点是：电路板上巳留有1--5W功率扩展部分，如校园广播时就可将该部分的元件装上，调试后即可投入使用。但值得注意的是，若该无线耳机在增加功率后，仍然采用机上的鞭状天线发射；则强烈的射频信号将产生自身干扰；造成声者失真，有交流声或无声，所以一定要通过50欧专用的通信电缆将射频信号在室外发射。在装调功率扩展部分射，可以用如图5所示的射频检测器调整各级谐振状态。将射频检测器的输入端（1k电阻的一端)先接在前级放大三极管的集电极，调整集电极上的电感线圈，使射频检测器输出端的电压最高，然后按同样的方法逐级向后级调整，再检测天线端，最后统调各级电感线圈，使输出电压最高，即告完成。与红外无线耳机相比，调频立体声无线耳机的主机(发射机)与接收机之间可以隔着墙壁正常使用，而红外线耳机则不能。另外，普通红外线耳机无立体声功能，所以调频立体声无线耳机更适用，欣赏音乐时，更悦耳动听。若安装了室外天线，即使很微弱的射频信号也能传很远，所以制作一副良好的天线比单纯提高发射功率有效得多。制作一副水平极化、全向发射的天线比较麻烦，且一般的调频广播电台也采用水平极化方式，为了不产生干扰，所以笔者在此为读者介绍一种组装简易，效率较高的垂直极化天线。由于人在移动时用耳机线兼作收音机天线收音时，耳机线是垂直的；汽车收音机的天线也近似垂直，所以垂直极化更适合移动接收。该天线采用通信机专用的50欧伞状天线，如图6所示，天线座上有4根或7根振子，每根长约0．75m，垂直的一根为发射天线的主振子，斜着向下的3根或6根振子共同组成模拟地，它们之间的角度是均匀的，主振子与组成模拟地的各振子之间的角度也按要求固定了，整个天线的阻抗为50欧，10MHz带宽内增益约2dB，驻波小于1.2。许多场合传输的是数字信号，所以可以参考田7的电路，增设几个元件即可实现发射机的无线数字化传输。

N41 AP开机原理:

RF方框图1:CPU通过RADIO_ON_L将U201_RF KPD_PWR拉低, U201_RF输出MSME_1V8与MSMC

2:MSM与存储器先启动,启动后输出DO_EN使19.2MHZ晶振起振,并输出系统时钟

5:开机后U501_RF调取PBL文件,并输出PBL_RUN_BB_HSIC1_RDY给CPU,然后,CPU

50_HSIC_BB_STROBE/DATA控制准备BB固件升级.3:PMU输出RESET_PMU_L复位U201_RF,并使内部计时器溢出产生一个脉冲与PM_

4:U501_RF从NOR FLASH读取开机程序自检开机,然后,输出PS_HOLD给U201_RF保4:CPU开机自检后,会输出开机维持信号KEEP_ACT给PMU,使PMU持续输出更稳定

RF开机原理:1:电池直接给电源管理器U7供电,U7输出PP1V8_ALWAYS电压到开机触发脚,此时

2:按下开机键,HOLD_KEY_L电压被拉低,经过U3缓冲器,处理后使得U7的开机触

模块正常供电.

3:当U1和CPU供电正常且满足24MHZ工作时钟后,PMU给CPU一个复位信号RESET_

的开机引导程序并进行自检.

与MSMC_1V05给MSM与存储器供电.统时钟MDM_CLK与实时时钟SLEEP_CLK_32K.

后,CPU发出AP_HSIC1_RDY给U501_RF,准备就绪后,芯片间通过与PM_RESIN_N结合产生PMIC_RESOUT_L复位U501_RF.

1_RF保证电压持续输出维持开机,更稳定的电压给各个模块供电.脚,此时做好了开机准备.

开机触发点也被拉低,PMU被触发后开始工作,输出各组电压给各个

ESET_1V8_L,当CPU完成复位动作后,CPU开始读取NAND FLASH内部

- 1 - 射频仪器工作原理

射频仪器（RadioFrequencyInstruments，RF）是一类用于测量和测试无线电发射和接收设备的仪器。它们可以实现Radio

Frequency（RF）性能的测试，从而完成对无线电设备的性能检测和分析。射频仪器是一种多功能仪器，可以用于测试和监控无线系统，广播发射设备，电视信号，隐蔽设备等。

射频仪器的工作原理是通过一定的测量技术，来计算所测量仪表的输入或输出电平。它们的输入信号可以是电压、电流或功率信号。通过测量被测仪表的输出信号，就可以获得射频仪器的测量结果。此外，射频仪器还可以用于测量电磁噪声的级别、电源的效率以及传输信号的信噪比。

一般来说，射频仪器的测量和监测有四种类型：测量无线系统中信号的传输特性，测量无线系统中设备的工作状态，测量无线系统中设备的维护要求，以及检测无线系统中的可靠性。

射频仪器可以分为频率范围的测量仪器、功率范围的测量仪器和调谐器范围的测量仪器。频率范围的测量仪表可以测量频率范围内指定信号在特定灵敏度范围内的强度。功率范围的测量仪表可以测量频率范围内指定信号的功率。调谐器范围的测量仪表可以测量调谐器内指定信号的频率范围和功率范围。

此外，射频仪器还可以应用在多种场景中，包括无线电定位、安全监控、测试和调试、电磁兼容性分析等。射频仪器的应用使得数据处理更加准确、快捷，无线系统的可靠性和安全性也得以得到有效的 - 2 - 保障。

射频仪器的工作原理在业界被广泛应用，它是用于测量和测试无线电设备的主要仪器。其工作原理是通过测量无线电设备的信号功率和频率，来获取无线设备的性能参数，这为无线系统的设计、优化和安全检测提供了重要依据。