理论教育 中频放大器的工作原理与应用

中频放大器的工作原理与应用

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:进入接收机的毫米波信号经混频器变为中频,以便放大和滤波。由式可知,增大Bτ可提高辐射计灵敏度,但在平时应用中,有时提高τ受到系统总体及其他因素的限制。另外,为提高辐射计灵敏度,除要求总损耗电量及噪声系数尽可能低外,中频放大器应具有低的噪声系数。采用新型双极GaAS或场效应晶体管作中频放大器可降低中频噪声系数。

中频放大器的工作原理与应用

进入接收机的毫米波信号经混频器变为中频,以便放大和滤波。由式(7-31)可知,增大Bτ可提高辐射计灵敏度,但在平时应用中,有时提高τ受到系统总体及其他因素的限制。因此,可增加系统检波器的带宽B来提高灵敏度。但在选择检波器系统带宽时,必须考虑频谱分辨率和器件水平等,增加系统带宽等效于降低频谱灵敏度。根据所用的射频和中频器件,当电路的频谱灵敏度降低时,很难获得接近于平直的频率响应曲线。电路的频谱灵敏度为

式中,f0为中心频率;B为有效带宽。

可见,增加中频带宽是增加系统有效带宽的关键,但是对于工作于双边带的接收机来说,中频频率的上限受到射频带宽的限制。另外,为提高辐射计灵敏度,除要求总损耗电量及噪声系数尽可能低外,中频放大器应具有低的噪声系数。采用新型双极GaAS或场效应晶体管作中频放大器可降低中频噪声系数。

中频增益的选择对获得最佳系统特性具有决定性作用。为保证辐射计的输出电压精确地反映场景温度分布,必须有足够的中放增益,包络检波器必须工作于平方律范围,终端各级的噪声必须很低。

为了有足够的中放增益,应保证

式中,A为常数;GMF为检波前系统的增益;ΔTmin为辐射计的平方律检波和终端放大器的最小可检波温度。(www.daowen.com)

对于晶体检波器,有

式中,k为玻耳兹曼常数;Cd为平方律检波器功率灵敏度常数;T0为环境温度;Rv为平方律检波放大系数;Fv为平方律放大器噪声系数;BLF为终端放大器带宽;B′RF为包括上、下中频边带的接收机噪声带宽。

为使包络检波器工作在平方律范围内,可通过在检波曲线上选择适当的工作点来满足。中放净增益取决于

式中,Pif为中放输出功率;Tsy为超外差式辐射计的系统温度;B为检波前的系统总带宽;Fn为混频至终端噪声系数。

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