射频培训大纲-以模块划分

标签：滤波器 大纲 天线 解调 VCO 模块 混频器 调制 射频

射频培训大纲-以模块划分

总结的射频部分大纲，按模块分了类，以供大家查漏补缺

前置课程要求

课程名称	要求
微积分	必修
信号与系统	必修
模电	必修
线性代数or矩阵论	建议
数电	建议
通信原理	建议
高频电子线路	建议
电动力学	建议
电磁场与电磁波	建议
数字信号处理	建议

源 Source

1. PLL频率合成器 用于高频接收器和发射器的锁相环
2. DDS频率合成器 Technical-Tutorial-DDS 基于DDS的信号发生器设计
3. TxDAC
4. LC谐振网、单管自激震荡，用于第一中频FM发生、解调电路
5. 多谐振荡器
6. 晶振：OCXO-恒温 TCXO-温补 VCXO/VCO-压控 VC-OCXO VC-TCXO
   以上OC、TC晶振用于Ref，VCO用于Generator
7. Clock Generator

调制解调 Modulate-Demodulate

• AM
  • 调制
    1. 乘法器、混频器 —— 用于双边带
    2. 乘法器、混频器、移相器 —— 用于单边带
    3. 数字调制输出后上变频 —— 用于单边带
    4. 通过Hilbert变换实现单边带调制
  • 解调
    1. 二极管检波
    2. 下变频后使用TA7642解调
    3. 同步检波
    4. 下变频后数字接收解调
• FM
  • 调制
    1. 变容二极管调制
    2. 晶振VCO调制
    3. 运放VCO调制
    4. 数字VCO调制
  • 解调
    1. 模拟PLL解调
    2. 模拟选频滤波转为AM解调
    3. 数字IQ解调
    4. 数字滤波转AM解调
    5. 数字希尔伯特变换 希尔伯特变换用于解调系统
    6. 数字模拟PLL解调
       推荐读物：Phase-Locked Loops,Roland E.Best 著
• ASK FSK PSK
  • ASK
    1. 调制：source+开关或数字ASK
    2. 解调：有效值检波器
  • FSK、DTMF
    1. 调制一般用DDS或VCO，或者多音信号+开关
    2. 解调方式太多了，检波法、FFT分析法、自适应滤波解调法、差分检波算法、AFC环解调法、过零检测法 etc.
  • PSK、DPSK、QPSK
    1. 单一的PSK不常用，优点是频带占用和ASK基本一致，缺点是调制解调比较复杂
    2. QPSK结合了IQ调制与PSK，这个用于通信比较多，可以自行了解

功放 RF PA

1. C类功放 CLASS C AMPLIFIERS
2. E类功放 4.096MHz 270W Class E SSTC ; Class-E SSTC ; 科创讲解

低噪声放大器 LNA

1. 用低噪声BJT搭一个High Frequency LNA schematics
2. 用成品LNA芯片，注意NF、Gain指标

AGC

1. 使用带AGC的中频子系统
2. 使用VGA和有效值检波器联合作为AGC 射频电路的自动增益控制

滤波器 Filter

1. 射频滤波器一般以R、L、C构成，在高阶滤波器中往往使用L、C搭建，其中L需要使用高Q值电感，且往往需要手工制作
2. 低通、高通、带通，可以借助工具设计rf-tools
3. 可以储备一些基本滤波模块，如5阶、7阶以上的LC滤波器
4. 一些特殊高Q值滤波器：陶瓷滤波器、晶体滤波器等
5. 更高频率可以使用分布参数电路或金属腔体制作滤波器
6. 滤波器设计工具Collection

混频器 Mixer

1. 基于吉尔伯特单元的混频器
2. 基于乘法DAC的混频器
3. 无源双平衡混频器，二极管混频器
4. 乘法器
5. VGA
6. 特殊器件之——倍频器(一般为谐波倍频器)
7. 黑魔法之：大功率下利用器件互调失真IMD产生混频效果，相当于用加法器做混频
8. 黑魔法之：使用JFET作为压控电阻，在放大器的反馈电路中控制增益

天线 Antenna

1. 普通DP天线 —— e.g. 偶极子、V等偶极天线
2. 普通GP天线 —— e.g. 棒杆、鞭状天线、加感天线
3. 宽带、超宽带天线 —— e.g. 菱形天线、阿基米德螺旋天线、等角螺旋天线、四臂正弦天线、对数周期天线
4. 定向天线 —— e.g. 八木、CJU、Moxon等
5. LOOP天线 —— e.g. 小环、磁环、莫比乌斯环、三角环等
6. 微带天线、缝隙天线
7. 口径天线、喇叭天线
8. 反射面天线、透镜天线
9. 相控阵
10. 巴伦

光频 Light

1. 光源 —— e.g. LED、LD、Laser
2. 探测器——翻一翻光电探测的书籍
3. 高速调制电流源
4. 跨阻放大器
5. 源和探测器的一些特性
6. 集成光学前端，建议做一个板子实现该功能
   

MISC

1. 功分器Power divider
2. 衰减器ATT
3. 50欧负载、75欧负载
4. 高速ADDA
5. 射频电源
6. 分频器、频率计/计数器
7. 绕制变压器、电感、中周

背景知识 Background

1. 认识电磁介质，麦克斯韦方程组
2. 传输线与阻抗匹配、史密斯圆
3. S参数、反射率、SWR、传输矩阵M(即ABCD矩阵,光频用的比较多)等等常用参数
4. Q值
5. 边带选取与基带编码
6. IQ调制解调原理
7. 采样、保持、插值、滤波
8. 带通采样、抽样采样 BP Sampling
9. 信号评估：互扰(隔离评估)、多径效应自扰；SNR、NF(噪声评估)；IMD、THD(非线性失真评估)；漂移；相噪与抖动
10. SPICE、TINA、海飞丝(HFSS)、ADS、CST、Matlab Antenna Toolbox等仿真设计工具
11. SimNEC史密斯圆工具的使用
12. Si9000微带线阻抗计算工具使用
13. 接地

推荐读物 Reading

1. 基础模拟与数字调制技术
2. Electromagnetic Waves and Antennas
3. 天线理论与技术
4. 信号与系统
5. 数字信号处理 Introduction to Signal Processing,Digital Signal Processing,Signals & Systems
6. 高频电子线路
7. 新概念模拟电路

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