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• 在射频和微波系统中，由于反射的普遍存在和理想开路、短路难以获得,低频电路中常用的电压和电流测量变得很不现实，因此功率的测量得到了广泛的应用" g2 q0 S5 k& j3 R
• 传统的射频和微波电路使用分立元件和传输线构建，电路的输入输出通常需要匹配到一个系统阻抗(75或50Ω)+ a8 M7 |+ v. r' z
• 由于这两个原因，电路的性能指标，如增益、噪声、非线性等，都可以很方便地通过功率来表示，尽管这种表示方法在集成电路设计中有可能产生误导和混淆(例如电压增益和功率增益的区别)，它仍然得到了广泛的认同和使用，既因为传统的延续性，也因为射频电路作为一个模块时，以上两个原因仍然存在
! `! A; X0 y9 f1 v• 增益、噪声和非线性是描述射频电路最常用的指标，有必要在涉及电路之前作一介绍9 ^2 o9 Y/ N( P, @% S0 [
. Y; Y6 d1 ~: G- |/ Z& d
功率和增益
& e, v* G; s8 l9 a" x• 功率的表示: mW和dBm
8 p, u. R. c. V; h– 为了计算的方便，通信和微波工程中信号的功率或强度基本上对数形式来表示， dBm是信号功率相对于1 mW的对数值：
+ \" c+ s9 Q: @5 V x![]() ( _( ~4 w+ g A0 f3 ^) A) f
– 如果使用统一的负载，功率与幅度是一一对应的，在50 Ω的系统中& R0 y' S' u- \$ n1 I! J4 h; D
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9 ]0 k2 z/ Z! P2 w$ X
/ I; c1 Y+ D* p• 低频信号的电压增益和功率增益容易造成混淆，而高频电路设计中功率增益的不同定义更加容易混淆，应引起足够的重视。不同功率的定义如下：
8 ]0 [0 b, ^( \ q3 W6 r4 ?% n, b– PL: 负载所获得的功率: j0 X) W/ p% H" M$ z6 n m
– PIN: 电路(图中的Network)的输入功率
* @1 X2 i q0 d4 L7 s– PAVS: 信号源所能提供的最大功率
4 H+ _% {, n. m' X: x6 C O– PAVN: 电路所能提供的最大功率2 |( w6 \; @( G
![]() 2 q. H5 ?# _$ s( w
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噪声和噪声系数
( B" @2 d. D. P" z- w; v• 噪声通常指一种随机过程，用概率密度函数(PDF)和功率谱密度(PSD)来描述% }& F5 U0 T+ G
• 电路中常见的噪声源
0 C$ Q& N" ]0 W! h5 M: X( L2 [– 电阻的热噪声(Thermal Noise)，由导体中电子的不规则热运动造成，电路模型为一个串联的电压源或并联的电流源
# X; C, k* z3 y, a8 d8 c8 K– 散弹噪声(Shot Noise)，载流子经过PN结时产生，由并联的电流源表示， q为电子电荷 1.6×10^−19 Q8 w! H2 G+ p+ O+ F* _' r! g1 {$ H
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发表于 2022-6-30 10:07
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