第二章 信号源

信号源基本结构和原理信号源也称作信号发生器，基本功能是产生并输出期望的信号，可设置信号的频率、功率和调制类型。

按照频率划分，有低频源、射频源、微波源；按信号调制类型划分，有模拟源和矢量源。

信号源的基本结构原理图模拟源模拟信号源：产生模拟调制信号，AM/FM/PM和脉冲调制，低相噪和低噪声是高性能的标志。

频率范围可达67GHz的微波源，可扩展到毫米波；射频源的频率范围一般在9kHz~8GHz之内。

频率合成器，也就是频综，是模拟源的核心，调频FM和调相PM可在频综中直接实现；脉冲调制器即可控脉冲开关，控制RF信号的通断；调幅调制器与自动电平控制ALC电路混合；ALC的基本功能是通过反馈监测与比较，保持RF输出电平的稳定。

矢量源矢量信号源：可产生矢量和数字调制信号。

常用于产生3Gpp规范的各类移动通信信号、产生和模拟GNSS 导航、产生和模拟各种雷达信号等应用。

频率范围可达44GHz的微波矢量源；射频矢量源的频率范围一般在9kHz~8GHz之内。

其调制带宽是其重要指标，通常100M~2G。

矢量源的核心原理是通过I/Q混频器即正交调制器，产生矢量调制的RF信号。

基带源是用目标调制算法生成的数字文件，经DAC转为模拟I/Q信号，输入调制器，调制器的本振LO来自于RF频率相同设置的频综。

通过相差90°的两个正交信号I/Q的瞬时电压，可以控制RF输出的瞬时幅度和相位，从而达到任意矢量调制的目的。

频率合成器频率合成器，或频率综合器简称频综，是基于一个输入参考频率源，产生一个或多个频率信号的射频器件，在信号源中是核心器件。

现代常用频率合成技术，是PLL锁相合成技术与DDS直接数字合成技术，工程实现上经常采用两者结合的方式。

PLL锁相合成PLL锁相合成技术，原理是对VCO的RF输出进行锁相锁频精确化控制。

参考频率源，是高稳定、高频谱纯度的基准源，常用TCXO 或OCXO，参考源分频后输入鉴相器参考输入端，VCO的RF输出信号，耦合反馈、分频后进入鉴相器的反馈输入端，鉴相器输出包括2×fp分量和直流电压分量，经低通滤波后是VCO控制电压Vc，当Vc = 0环路达到锁定目标频率RF=VNfp。

《通信电子线路》课程的部分习题答案第一章习题参考答案：1-1：1-3：解：1-5：解：第二章习题解答： 2-3,解：2-4，由一并联回路，其通频带B 过窄，在L 、C 不变的条件下，怎样能使B 增宽？ 答：减小Q 值或减小并联电阻2-5，信号源及负载对谐振回路有何影响，应该如何减弱这种影响？ 答：1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响：通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q （空载Q 值）如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数 Q Q QQ LL <可见oo Q RL Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ω结论：串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源）和负载电阻RL 也不大的情况。

2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8，回路的插入损耗是怎样引起的，应该如何减小这一损耗？答：由于回路有谐振电阻R p 存在，它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ，有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。

回路本身引起的损耗称为插入损耗，用K l 表示 无损耗时的功率，若R p = ∞， g p = 0则为无损耗。

有损耗时的功率插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小，其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=，而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。

2-11,L ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。

与L S L R R Q 、 性。

较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大，负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L2L s s L 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12,解：2-13,5.5Mhz 时，电路的失调为：66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14，解：又解：接入系数p=c1/（c1+c2）=0.5，折合后c0’=p 2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p 2=20k Ω,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz ，谐振阻抗Rp=1/（1/Ri+1/Rp0+1/R0’）,其中Rp0为空载时回路谐振阻抗，Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72K Ω，因此，回路的总的谐振阻抗为：Rp=1/（1/Ri+1/Rp0+1/R0’）=5.15 K Ω，有载QL=Rp/（2π*fp*L ）=22.67，通频带B=fp/QL=1.994Mhz 2-17；第三章习题参考答案：3-3,晶体管的跨导gm是什么含义，它与什么参量有关？答：3-4,为什么在高频小信号放大器中，要考虑阻抗匹配问题？答：3-7,放大器不稳定的原因是什么？通常有几种方法克服？答：不稳定原因：克服方法：3-9,解：3-10；解：第四章习题参考答案：4-1,答：4-3,答：4-5,解：4-6；第五章习题参考答案：5-4,答：5-7,答：5-9,答：5-12,答：(e)图，在L 、C 发生谐振时，L 、C 并联阻抗为无穷大，虽然满足正反馈条件，但增益不满足≥1，故不能振荡？5-13，[书上（6）L1C1〈L3C3〈L2C2=〉f1〉f3〉f2，不能起振] 解：5-15；如图（a）所示振荡电路，（1）画出高频交流等效电路，说明振荡器类型；（2）计算振荡器频率57uH 57uH解：（1）图（b）是其高频交流等效电路，该振荡器为：电容三端式振荡器（2）振荡频率：L=57uH，振荡频率为：，f0=9.5Mhz第六章习题参考答案：6-1,6-3,6-5,解：6-7,解：6-9，解：6-13,解：6-14；答：第七章习题参考答案：7-3，7-5,解：7-9,什么是直接调频和间接调频？它们各有什么优缺点？答：7-10,变容二极管调频器获得线性调制的条件是什么？7.11答：7-12；如图是话筒直接调频的电路，振荡频率约为：20Mhz 。

第二章微波测量仪器和系统
微波信号源功能与构成
一个微波振荡器，配以必要的控制驱动电路，就构成了最基本的信号源。

不同的应用，对信号源的输出有不同的特性要求。

信号源的设计，就是围绕振荡器，施加不同的控制处理电路，满足不同应用需求的过程。

普通信号发生器
在微波信号输出前加上可变衰减器，可以通过选择合适的可变衰减器控制输出信号功率范围
在振荡器后、可变衰减器前加入放大器能够隔离衰减器值变化引起的振荡器频率变化
对可变衰减器进行自动增益控制，保证输出信号稳定度（ALC是实现自动电平控制系统的简称）
带调频、调幅、方波及脉冲等信号的信号源
振荡源
振荡器模型
常用的振荡器
直接合成（混频（加、减）、倍频（乘）、分频（除）、滤波）数字合成DDS(相位累加器、相位寄存器、
非相干合成
微波信号源典型组成
微波信号源特征
显示设备和信号检测
主要性能指标：频率范围、频率响应、灵敏度、端口阻抗、最大输入功率、极性、VSWR、接头形式
功率检测
电阻侧辐射热议：利用某些温度敏感元件的电阻随所加的功率大小而变化的效
对功率大小进行检测
频谱分析仪
扫频超外差式频谱仪的原理图
噪声系数测试仪
噪声源：应用的噪声源分为三种类型
宽带电磁信息检测系统。