射频与微波电路电子课件
带通滤波器
四川大学 电子信息专业实验报告 课程射频通信电路 实验题目射频实验 实验人许留留 2012141451075 实验时间周一晚上 带通滤波器
要求： 通带频率：4.8-5.2GHz 通带内波纹：<3dB 阻带抑制：>30dB （5.3GHz 处） 输入输出阻抗：50Ω 介质基板相对介电常数：2.65 计算过程： f 0=2f f L +H =5GHz Ω=??? ? ??f -f -f f f f f 000L H =1.467 按照设计要求，需要选用3dB 等波纹契比雪夫低通滤波电路。在归一化频率Ω=1.467处，需要具有大于30dB 的衰减。因此，要满足设计要求必须选用5阶 滤波电路。 设计电路图如下
采用优化的方式。 仿真步骤： 用微带线连接电路图，参数TL1=TL2，w=2.69mm，l=10.03mm （用ADS自带软件算出）。
由于CLin1=CLin6，CLin2=CLin5，CLin3=CLin4。设置9个变量L1，L2，L3；W1，W2，W3；S1，S2，S3。单位为mm。在V AR 1，中同样添加，初始值w设为1，l设为10，s设为1（l的长度约为 4 w和s大于0.2mm）。调节范围设置，L（9-11），W（0.2-3），S（0.2-3）。 从4GHz开始，到6GHz结束，步长为10MHz。 波形与带通滤波器较为形似则继续。
用OPTM来优化波形，设置两个GOAL，使频率在4.8-5.2GHz 间波纹大于-3dB，同时在5.3-5.4GHz间衰减小于-30dB。 按下仿真键开始仿真出现以下结果 波形图如下
射频 微波工程师经典参考书[精华]
射频微波工程师经典参考书[精华] 射频微波工程师经典参考书 1.《射频电路设计--理论与应用》『美』 Reinhold Ludwig 著电子工业出版社 个人书评:射频经典著作，建议做RF的人手一本，里面内容比较全面，这本书要反复的看，每读一次都会更深一层理解. 随便提一下，关于看射频书籍看不懂的地方怎么办,我提议先看枝干或结论有个大概印象，实在弄不明白就跳过(当然可问身边同事同学或GOOGLE一下)，跳过不是不管它了，而是尽量先看完自己能看懂的，看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方，人的思维是不断升华的，知识的也是一个系统体系，有关联的，当你把每一块砖弄明白了，就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。 2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社 个人书评:有拼凑之嫌(大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容)，但还是有可取之处，加上作者的理解，比看外文书(或者翻译本)看起来要通俗易懂，毕竟是中国人口韵。值得一看，书上有很多归纳性的经验. 3(《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社 个人书评:本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言，及其通俗，配上图示，极其深奥的理论看起来明明朗朗，比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了，本书作者的实践之作，里面都是一些作者的设计作品和设计方法，推荐一看. 4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社 个人书评:语言及其通俗易懂，完全没有深奥的理论在里面，入门者
看看不错，但是设计方法感觉有点落后，完全手工计算.也感觉内容的太细致，此书一般. 5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社 个人书评:这边书还不错，除了学到振荡电路设计，还学到了很多模拟电路的基础应用，唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高(k级，几M,几十，几百M的振荡器)，做有源电路的可以看一下,整体感觉还行. 6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社 个人书评:对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书，图形图片很多，让人很直观明白，比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。好书，值得收藏～ 7. 《信号完整性分析》『美』 Eric Bogatin 著电子工业出版社 个人书评:前几章用物理的方法看电子，感觉不好理解，写的感觉很拗口，翻译好像也有些不到位，但后面几章写的确实好，尤其是关于传输线的，对你理解信号的传输的实际过程，能建立一个很好的模型，推荐大家看一下，此书还是不错的.(看多了RF的，换换胃口) 8. 《高速数字设计》『美』 Howard Johnson著电子工业出版社 个人书评:刚刚卓越买回来，还没有动“她”呢，随便翻了下目录，做高速电路和PCB Layout的工程师一看要看下，这本书也是经典书喔～ 9.《蓝牙技术原理开发与应用》『中』钱志鸿著北京航空航天大 学出版社 个人书评:当时自己做蓝牙产品买的书，前2年仅有的几本，上面讲了一下蓝牙的基本理论(恰当的说翻译了蓝牙标准)，软件，程序的东西占大部分内容. 10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社 个人书评:实战性和很强的一本书，本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC测试，认证.产品认证是产品成功的临门一脚，把这脚球踢好，老板
微波电路课程设计报告(DOC)
重庆大学本科学生课程设计指导教师评定成绩表 说明：1、学院、专业、年级均填全称。 2、本表除评语、成绩和签名外均可采用计算机打印。 重庆大学本科学生课程设计任务书
2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。 摘要 本次主要涉及了低通滤波器，功分器，带通滤波器和放大器，用到了AWR，MATHCAD和ADS 软件。
在低通滤波器的设计中，采用了两种方法：第一种是根据设计要求，选择了合适的低通原型，利用了RICHARDS法则用传输线替代电感和电容，然后用Kuroda规则进行微带线串并联互换，反归一化得出各段微带线的特性阻抗，组后在AWR软件中用Txline算出微带线的长宽，画出原理图并仿真，其中包括S参数仿真，Smith圆图仿真和EM板仿真。第二种是利用低通原型，设计了高低阻抗低通滤波器，高低阻抗的长度均由公式算得出。 在功分器的设计中，首先根据要求的工作频率和功率分配比K，利用公式求得各段微带线的特性阻抗1，2，3端口所接电阻的阻抗值，再用AWR软件确定各段微带线的长度和宽度，设计出原理图，然后仿真，为了节省材料，又在原来的基础上设计了弯曲的功分器。同时通过对老师所给论文的学习，掌握到一种大功率比的分配器的设计，其较书上的简单威尔金森功分器有着优越的性能。 对于带通滤波器，首先根据要求选定低通原型，算出耦合传输线的奇模，偶模阻抗，再选定基板，用ADS的LineCalc计算耦合微带线的长和宽，组图后画出原理图并进行仿真。 设计放大器时，一是根据要求，选择合适的管子，需在选定的频率点满足增益，噪声放大系数等要求。二是设计匹配网络，采用了单项化射界和双边放大器设计两种方法。具体是用ADS中的Smith圆图工具SmitChaitUtility来辅助设计，得到了微带显得电长度，再选定基板，用ADS中的LineCalc计算微带线的长和宽。最后在ADS中画出原理图并进行仿真，主要是对S参数的仿真。为了达到所要求的增益，采用两级放大。其中第一级放大为低噪声放大，第二级放大为双共轭匹配放大。 由于在微波领域，很多时候要用经验值，而不是理论值，来达到所要求的元件特性，因此在算出理论值之后，常常需要进行一些调整来达到设计要求。 关键词：低通原型Kuroda规则功率分配比匹配网络微带线 课程设计正文 1.切比雪夫低通滤波器的设计 1.1 设计要求： 五阶微带低通滤波器： 截止频率2.5GHZ 止带频率：5GHZ 通带波纹：0.5dB 止带衰减大于42dB
通信电路实验报告
实验十一包络检波及同步检波实验 一、实验目的 1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2、掌握二极管峰值包络检波的原理。 3、掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现 象,分析产生的原因并思考克服的方法。 4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验内容 1、完成普通调幅波的解调。 2、观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3、观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波 器不加高频滤波时的现象。 三、实验仪器 1、信号源模块 1 块 2、频率计模块 1 块 3、 4 号板 1 块 4、双踪示波器 1 台
5、万用表 1 块 三、实验原理 检波过程就是一个解调过程,它与调制过程正好相反。检波器的作用就是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。假如输入信号就是高频等幅信号,则输出就就是直流电压。这就是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头,就就是采用这种检波原理。 若输入信号就是调幅波,则输出就就是原调制信号。这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来瞧,检波就就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。检波过程也就是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。 常用的检波方法有包络检波与同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采 用同步检波方法。 1、二极管包络检波的工作原理 当输入信号较大(大于0、5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调
射频电路基础期末试题
西安电子科技大学 教师教学工作一览 年下学期 课程名称： 课程性质（必、限、任）： 课程学时数： 主讲教师姓名： 填表时间：
教学任务书 老师： 根据学年学期教学计划的安排，经研究，决定请您担任教学班课程的主讲，该课程学时为学时，请做好教学实施计划安排和备课等环节的工作。 西安电子科技大学 （教学单位盖章） 年月日
课程内容实施进度 注：1课次为2学时课次内容 1 第一章绪论§1.1非线性电子线路§1.2非线性电子线路的应用 2 第二章谐振功率放大器§2.1谐振功放的工作原理和能量关系 3 §2.2谐振功放的动特性曲线和工作状态§2.3谐振功放的工作特性 4 §2.4谐振功放的电路设计和输出匹配网络第二章习题课 5 第三章正弦波振荡器§3.1反馈式振荡器的工作原理（一） 6 §3.1反馈式振荡器的工作原理（二） 7 §3.2 LC正弦波振荡器—变压器耦合式振荡器、三端式振荡器（一） 8 §3.2 LC正弦波振荡器—三端式振荡器（二）、差分对振荡器 9 §3.2 LC正弦波振荡器—频率稳定度分析和改进措施 10 §3.3并联型石英晶体振荡器和串联型石英晶体振荡器 11 §3.4 RC正弦波振荡器第三章习题课 12 第五章振幅调制与解调§5.1 调幅信号分析（一） 13 §5.1调幅信号分析（二） 14 §5.2非线性器件调幅原理、失真和平衡对消技术 15 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（一） 16 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（二） 17 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（一） 18 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（二）第五章习题课 19 第六章混频§6.1晶体管混频器原理
第6章 非接触卡
第6章 非接触卡 内容提纲 1、非接触卡的电磁场基础 2、在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频调幅调制的信号类型TYPE A ：TYPE B ： 了解两种卡片的工作基波，副载波，数据速率、调制波形、调制系数 3、TYPE A 中Miller 编码的数据表示方法 4、 TYPE A 的IC 卡命令集、状态集，和状态转换 5、TYPE A 防冲突算法—二进制树搜索算法 6、负载调制 7、Mifare 1系列中，目前只有S50和S70两个型号 ，简述S50卡片内部16个分区，每个分区的功能职责划分 2.1射频识别的电磁场理论 射频识别系统中读写器与卡片之间的能量和数据传输的理论基础是电磁场理论，交变的电场产生磁场，交变的磁场产生电场。麦克斯韦方程组描述了电场与磁场相互转化中产生的对称性。麦克斯韦方程组如下[5]。 B jw E =?? (2.1) D jw J H -=?? (2.2) ρ=??D (2.3)
0=??B (2.4) 其中： E ：电场强度(V/m) H ：磁场强度(A/m) B ：磁感应强度(T) D ：电位移矢量(C/m 2) j ：电流密度(A/In 2) ρ：电荷密度(C/m 3) 方程组中的四个方程比不完成独立，其中两个三度方程可以从两个旋度方程推导出。为了得到一个完整的系统，4个基本方程的各个矢量满足下面的组成关系。 )(E D D = (2.5) )(E J J = (2.6) )(E B B = (2.7) 上述方程是场的本构关系，表示了场与介质之间的关系，也称之为介质的特性方程或者辅助方程。对于线性媒质有下面的关系。 E D ε= (2.8) i J E J +=σ (2.9) H B μ= (2.10) 其中，ε、σ、μ分别表示媒质的介电常数、电导率、磁导率，此三者统称为媒介的本构参数，对于各向同性媒质他们是标量，对于均匀媒质它们是常量，对于非均匀媒质它们是位 置的函数，对于各向异性媒质它们是张量；i J 是外加电流密度，与电路理论中的电流源是 一致的。 i J 、ρ为产生电磁场E 、H 的源，通常i J 与ρ之间的关系为公式2.11。 0t =??+??ρJ (2.11) 2.2读写器与IC 卡的通信 在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频条幅调制的信号类型，即TYPE A 和TYPE B ，本设计采用的是TYPE A 。TYPE A 的射频调幅调制IC 卡与读写器发送、接收波形分别如图2.2和图2.3所示，图中阴影部分为13.56MHz 的射频基波。数字信号作为副载波搭载于射频基波上，射频基波为IC 卡提供了能量，调幅调制信号传送了数据。在非接触式IC 卡的内部，载于射频基波上的副载波经过检波、滤波和放大等处理之后，即可得到方波。在接收的13.56MHz 的基波中含有847.5kHz 的副载波，由副载波对基波的调制实现了接收信号的传递。每一位数据的传送时间为9.44us ，所以传送速率为106Kbit/s [7]。
通信电路实验报告
第一次实验报告 实验一高频小信号放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、实验内容 （1）单调谐高频小信号放大器仿真
图1.1 单调谐高频小信号放大器（2）双调谐高频小信号放大器
(a) (b) 图1.2 双调谐高频小信号放大器
三、实验结果 （1）单调谐高频小信号放大器仿真 1、仿真电路图 2、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。 ωp ==2.94Mrad/s fp 467kHz 由于三极管的电容会对谐振回路造成影响，因此我适当增大了谐振回路 中的电容值（减小电感），ωp的误差减小，仿真中实际fp464kHz 3、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
A = = 11.08 db v0 4、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。 f0.7 : 446kHz~481kHz f0.1 : 327kHz~657kHz 矩形系数约为：9.4 5、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输 出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av 相应的图，根据图粗略计算出通频带。
通频带：446kHz~481kHz 带宽：35kHZ 6、 在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形， 体会该电路的选频作用。 二次谐波： 加入四次谐波 f 0(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 U 0(mv) 0.012 9 0.0155 0.0404 0.0858 0.2150 1.274 0.0526 0.0301 0.0216 0.0173 0.0144 0.0126 A V (db) -28.8 9 -27.38 -19.06 -12.60 -4.894 11.43 -16.46 -21.36 -24.22 -26.22 -27.73 -28.93
射频工程师必读书籍
ADS，MWO，Ansoft还是CST、HFSS 频微波类书 希望对大家有点帮助： 1.《射频电路设计--理论与应用》『美』Reinhold Ludwig 著电子工业出版社 个人书评：射频经典著作，建议做RF的人手一本，里面内容比较全面，这本书要反复的看，每读一次都会更深一层理解. 随便提一下，关于看射频书籍看不懂的地方怎么办？我提议先看枝干或结论有个大概印象，实在弄不明白就跳过（当然可问身边同事同学或GOOGLE一下），跳过不是不管它了，而是尽量先看完自己能看懂的，看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方，人的思维是不断升华的，知识的也是一个系统体系，有关联的，当你把每一块砖弄明白了，就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。 2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社 个人书评：有拼凑之嫌（大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容），但还是有可取之处，加上作者的理解，比看外文书（或者翻译本）看起来要通俗易懂，毕竟是中国人口韵。值得一看，书上有很多归纳性的经验. 3．《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社 个人书评：本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言，及其通俗，配上图示，极其深奥的理论看起来明明朗朗，比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了，本书作者的实践之作，里面都是一些作者的设计作品和设计方法，推荐一看. 4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社 个人书评：语言及其通俗易懂，完全没有深奥的理论在里面，入门者看看不错，但是设计方法感觉有点落后，完全手工计算.也感觉内容的太细致，此书一般. 5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社 个人书评：这边书还不错，除了学到振荡电路设计，还学到了很多模拟电路的基础应用，唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高（k级，几M,几十，几百M的振荡器），做有源电路的可以看一下,整体感觉还行. 6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社 个人书评：对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书，图形图片很多，让人很直观明白，比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。好书，值得收藏！ 7. 《信号完整性分析》『美』Eric Bogatin 著电子工业出版社 个人书评：前几章用物理的方法看电子，感觉不好理解，写的感觉很拗口，翻译好像也有些不到位，但后面几章写的确实好，尤其是关于传输线的，对你理解信号的传输的实际过程，能建立一个很好的模型，推荐大家看一下，此书还是不错的.（看多了RF的，换换胃口）8. 《高速数字设计》『美』Howard Johnson著电子工业出版社 个人书评：刚刚卓越买回来，还没有动“她”呢，随便翻了下目录，做高速电路和PCB Layout 的工程师一看要看下，这本书也是经典书喔！ 9.《蓝牙技术原理开发与应用》『中』钱志鸿著北京航空航天大学出版社 个人书评：当时自己做蓝牙产品买的书，前2年仅有的几本，上面讲了一下蓝牙的基本理论（恰当的说翻译了蓝牙标准），软件，程序的东西占大部分内容. 10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社 个人书评：实战性和很强的一本书，本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC 测试，认证.产品认证是产品成功的临门一脚，把这脚球踢好，老板会很赏识你的，如果你也负责产品的EMC，这本书必读。作者写有很多实例，很有代表性，对你解决EMC问题，会有引导性（指导性）的的意义。
高频设计性实验及考查任务书
通信电路实验设计性实验及考查任务书 题目一、集成模拟乘法器在通信中的应用设计 1.设计目的：掌握模拟乘法器的功能及应用；综合运用射频通信电路的理论知识，加 强电路设计、仿真和调试能力。 2.设计任务：用集成模拟乘法器MC1496设计其应用电路。 3.设计要求： (1) 进行电路设计、并用multisim进行电路仿真和电路调试。至少实现如下功能： a)单音普通调幅波，调制度可调；双边带调幅波。 b)混频功能 c)二倍频。 d)自行设计其他功能 (仿真时，必须充分仿真电路的各个指标和参数，如静态工作点的影响,温度特性、 频率特性、重要元件对电路的影响、交流分析等等。) (2) 在设计电路的基础上,自行设计实验步骤,测出试验数据和指标,并与仿真数据比较,写出调试碰到的问题和体会 (3)自行设计实现其他功能,要求实用合理. (4)写出实验报告,实验报告必须符合设计(综合)性实验要求,有原理图,设计思想,方案比较或可行性,设计指标仿真与实验的比较等 报告要求 报告包括以下几个部分内容： 1.概述，论述你所做的设计的内容，技术要求，难点或者特色等等 2.给出整体方案，简述优势 3.设计模块电路，给出参数计算和分析，性能指标， 4.给出仿真内容或者实验数据，包括静态工作点的计算，交流分析，功能仿真等等 5.总结 6.参考书目和文章
通信电路实验设计性实验及考查任务书 题目二 .调幅系统实验 1. 设计目的:掌握高频系统设计的概念,掌握调幅发射接收和整机组成原理,加强电路 设计和仿真能力,掌握系统联调的方法,培养解决实际设计问题的能力 1. 任务：设计一调幅发射接收系统 2. 设计要求 (1)进行电路设计、并用multisim进行电路仿真和电路调试。至少实现如下功能： a)自行设计产生载波,发射载波频率任意 b)设计调幅发射和接收模块,并联合仿真。 c)调制信号可以自行产生,也可以用音频信号,, d)发射功率最好在50mW以内。 e)自行设计仿真其它功能 (仿真时，必须充分仿真电路的各个指标和参数，如静态工作点的影响,温度特性、频率特性、重要元件对电路的影响、交流分析等等。) (2) 在设计电路的基础上,自行设计实验步骤,实现发射与接收联调,测出试验数据和 指标,并与仿真数据比较,写出调试碰到的问题和体会 (3)自行设计实现其他功能,要求实用合理. (4)写出实验报告,实验报告必须符合设计(综合)性实验要求,有原理图,设计思想,方 案比较或可行性,设计指标仿真与实验的比较等 报告要求 报告包括以下几个部分内容： 1.概述，论述你所做的设计的内容，技术要求，难点或者特色等等 2.给出整体方案，简述优势 3.设计模块电路，给出参数计算和分析，性能指标， 4.给出仿真内容或者实验数据，包括静态工作点的计算，交流分析，功能仿真等等 5.总结 6.参考书目和文章
射频与微波技术原理及应用汇总
射频与微波技术原理及应用培训教材 华东师范大学微波研究所 一、Maxwell(麦克斯韦)方程 Maxwell 方程是经典电磁理论的基本方程，是解决所有电磁问题的基础，它用数学形式概括了宏观电磁场的基本性质。其微分形式为 0 B E t D H J t D B ρ???=- ????=+??=?= (1.1) 对于各向同性介质，有 D E B H J E εμσ=== (1.2) 其中D 为电位移矢量、B 为磁感应强度、J 为电流密度矢量。 电磁场的问题就是通过边界条件求解Maxwell 方程，得到空间任何位置的电场、磁场分布。对于规则边界条件，Maxwell 方程有严格的解析解。但对于任意形状的边界条件，Maxwell 方程只有近似解，此时应采用数值分析方法求解，如矩量法、有限元法、时域有限差分法等等。目前对应这些数值方法，有很多商业的电磁场仿真软件，如Ansoft 公司的Ensemble 和HFSS 、Agilent 公司的Momentum 和ADS 、CST 公司的Microwave Studio 以及Remcom 公司的XFDTD 等。 由矢量亥姆霍兹方程联立Maxwell 方程就得到矢量波动方程。当0,0J ρ==时，有 222200E k E H k H ?+=?+= (1.3) 其中k 为传播波数，22k ωμε=。 二、传输线理论 传输线理论又称一维分布参数电路理论，是射频、微波电路设计和计算的理论基
础。传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁作用，在微波网络分析中也相当重要。 1、微波等效电路法 低频时是利用路的概念和方法，各点有确切的电压、电流概念，以及明确的电阻、电感、电容等，这是集总参数电路。在集总参数电路中，基本电路参数为L、C、R。由于频率低，波长长，电路尺寸与波长相比很小，电磁场随时间变化而不随长度变化，而且电感、电阻、线间电容和电导的作用都可忽略，因此整个电路的电能仅集中于电容中，磁能集中于电感线圈中，损耗集中于电阻中。 射频和微波频段是利用场的概念和方法，主要考虑场的空间分布，测量参数由电压U、电流I转化为频率f、功率P、驻波系数等，这是分布参数电路。在分布参数电路中，电磁场不仅随时间变化也随空间变化，相位有明显的滞后效应，线上每点电位都不同，处处有储能和损耗。 由于匀直无限长的传输系统在现实中是不存在的，因此工程上常用微波等效电路法。微波等效电路法的特点是：一定条件下“化场为路”。具体内容包括： (1)、将均匀导波系统等效为具有分布参数的均匀传输线； (2)、将不均匀性等效为集总参数微波网络； (3)、确定均匀导波系统与不均匀区的参考面。 2、传输线方程及其解 传输线方程是传输线理论的基本方程，是描述传输线上的电压、电流的变化规律及其相互关系的微分方程。电路理论和传输线之间的关键不同处在于电尺寸。集总参数电路和分布参数电路的分界线可认为是l/λ≥0.05。 以传输TEM模的均匀传输线作为模型，如图1所示。在线上任取线元dz来分析(dz<<λ)，其等效电路如图2所示。终端负载处为坐标起点，向波源方向为正方向。 图1. 均匀传输线模型图2、线元及其等效电路根据等效电路，有
射频ADS微波HFSS相关 射频电路基础实验教学大纲改
《射频电路基础实验》教学大纲 一、课程名称 射频电路基础实验 Experiment of Basis of RF Circuit 二、学时与学分 32学时；2学分 三、授课对象 电信系四年级本科生 四、先修课程 微波技术基础 五、教学目的 本实验课是一门独立设置实验课，旨在通过课堂的讲解和现场实验操作，使学生了解射频电路设计的基础知识，掌握主要射频器件的基本原理和工作特性及其测试方法，熟悉射频测试仪器矢量网络分析仪和频谱仪的工作原理和使用方法。通过实验，培养学生的实践动手能力，促进对专业理论知识的理解，提高学生的综合技术素质，培养其创新能力。 六、主要内容、基本要求及学时分配 实验一网络分析仪和频谱仪的原理及其使用 主要内容：了解网络分析仪和频谱仪的工作原理及熟悉使用操作方法。 基本要求：了解矢量网络分析仪工作原理，掌握正确的操作步骤，并理解网络分析仪测量的射频电路的S参数的物理意义；了解频谱分析仪的一般功能原理，初步掌握 AT5011频谱分析仪的使用方法，学会使用AT5011频谱分析仪观察简单信号的频 谱特性。 学时分配：4学时 实验二射频电路设计辅助软件ADS的使用方法 主要内容：学习射频电路仿真软件ADS（Advance Design System）的初步使用、构造原理图及仿真的方法。 基本要求：学会使用射频电路仿真软件ADS进行基本射频电路设计与仿真的操作方法。
学时分配：4学时 实验三射频滤波器实验 主要内容：学习射频低通、带通滤波器的工作原理和使用ADS软件设计滤波器的方法，并使用网络分析仪测量射频滤波器的幅频特性参数。 基本要求：掌握微带线低通和带通滤波器的工作原理、设计方法与测量方法。 学时分配：4学时 实验四射频功率分配器实验 主要内容：学习射频功率分配器的工作原理和使用ADS软件设计功率分配器的方法，并使用网络分析仪测量功率分配器的特性参数。 基本要求：掌握射频功率分配器的工作原理、设计方法与测量方法。 学时分配：4学时 实验五GSM可调增益放大器实验 主要内容：学习射频放大器的工作原理和使用ADS软件设计射频放大器的方法，介绍GSM 标准对射频放大器的设计要求以及可调增益放大器的设计方法，并使用网络分析 仪测量已有的GSM可调增益放大器的性能参数。 基本要求：掌握射频放大器的工作原理，并初步掌握射频放大器的设计方法和测量方法，并了解GSM标准的射频放大器的要求以及可调增益放大器的设计方法。 学时分配：4学时 实验六CDMA频段平衡式放大器实验 主要内容：学习射频平衡放大器的工作原理，介绍CDMA－IS95标准对射频放大器的设计要求以及平衡放大器的设计方法，并使用网络分析仪测量已有的CDMA频段平 衡放大器的性能参数。 基本要求：掌握射频平衡放大器的工作原理，并初步掌握射频放大器的设计方法和测量方法，并了解CDMA－IS95标准的射频放大器的要求。 学时分配：4学时 实验七射频PLL锁相环实验 主要内容：学习射频PLL锁相环的工作原理，并利用频谱仪测试射频PLL锁相环的主要性能
射频通信电路试卷3及答案
一、填空：（共20空，每题1分，共20分） 1.电视广播的频带属于_____和UHF波段。 2.集总参数元件是指一个独立的局域性的元件，能够在一定的______范围内提 供特定的电路性能。 3.在低频电路设计中，通常忽略元件的________对电路的影响。 4.一般的，电路板几何尺寸大于1/8工作波长时必须使用______理论进行电路 设计。 5.GSM中文含义是____________。 6.当一个系统的相对带宽达到_______以上时通常认为该系统为宽带系统。 7.10dBmW表示_______mW。 8.电路的有载品质因数包含了________对谐振电路品质因数的影响。 9.在无耗传输线上，各点传输的功率大小存在______关系。 10.一段终端开路的1/8波长传输线，其输入端阻抗为Z in =___________。 11.长度为1/4波长的传输线可以实现负载阻抗Z L 和目标阻抗Z in 的阻抗匹配，其 特性阻抗Z =_______。 12.驻波系数ρ与电压反射系数Γ之间的关系为_______。 13.在Smith圆图上，匹配点的位置坐标是_______。 14.如果测量出一个网络的输出信号中存在不同于输入信号的新频率，则可以判 断该网络是一个_______网络。 15.两端口网络的散射参数的测量可以用_______完成。 16.每种L型匹配都有其不能匹配的区域，这些特定电路不能匹配的区域称为该 电路的______。 17.在双端口网络并联时，使用_______通常可以更加方便于计算和分析。 18.通常滤波器的阶数越_______，滤波器的矩形系数越好。 19.当微带传输线的基底介质厚度加大时，传输线特性阻抗会______。 20.在射频和微波段，趋肤效应必须考虑，其趋肤厚度除了给工作频率有关外， 还与______有关。 二、选择题（共10题，每题2分，共20分）（注意其中有单项或多项正确答案） 1.Smith圆图上的一个点可以表示以下内容（）。 A、阻抗 B、导纳 C、驻波系数 D、驻波比 2.在一段均匀无耗传输线上的任一点其发射系数具有（）的特点。 A、幅值变化而相位不变 B、幅值不变而相位变化
射频电路基础复习题答案word精品
、选择 传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ） 入射电压与电流比 B ?电压与电流之比 入射电压波之比 D ?入射电流波之比 传输线的无色散是指（ C ）与频率无关。 波的速度 B ?波的能量流动的速度 波的相速 D ?波的群速 当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（ C ） 1 B ． -1 C ．0 D ．无法判断 面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（ D ） Z L =O B . Z L =X C . Z L =jX 驻波系数p 的取值范围是（D ）。 p =1 B . 0< p < 1 C . 0< p< 1 在史密斯圆图中坐标原点表示（ C ）。 开路 点 B .短路点 C .匹配点 均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（ A ） 右端点 B .左端点 C .原点 D .上顶点 无耗均匀传输线的特性阻抗为 50?,终端负载阻抗为32 ?，距离终端入/4 处的输入阻抗为（ D ） ?。 50 B ．32 C ．40 D ． 78.125 当终端反射系数为 0.2时，传输线的驻波比为（ B ）。 2 B ．1.5 C ．0.67 D ．无法判断 微带传输线传输的电磁波是（ B ）。 TEM 波 B .准 TEM 波 C . TE 波 D . TM 波 判断题 无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对 已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯 圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错 当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错 在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对 为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对 微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错 在无耗互易二端口网络中，S l2=S 21。对 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错 1. A ． C ． 2. A ． C ． 3. A ． 4. A ． 5. A ． 6. A ． 7. A ． 8. A ． 9. A ． 10. A ． 二、 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Z L = Z 0 D . 1W p 耦合电容的选取 耦合与隔直电容串联在电路中，耦合电容选择适当能将保证射频能量得到最大限度的传输。 一个实际电容能否满足电路耦合要求，取决于随频率变化的电容相关参数：串联谐振频率FSR 、并联谐振频率FPR 、纯阻抗、等效串联电阻ESR 、插入损耗IL 和品质因数Q 。 上图50Ω线路中的两个射频放大器由耦合电容Co 连接，Rs 为ESR ，Ls 为ESL ，Cp 为寄生并联电容，与并联谐振频率FPR 有关。 阻抗幅值：2C L 2)X -(X ESR Z +=，很大一部分取决于其纯电抗)X -(X L C ，设计者需要知道电容在整个频带上的阻抗幅值。 串联谐振频率：LsCo 21FSR π=，即自谐振频率，与本征容值Co 有关；此频率时，耦合电容阻抗的实部为ESR ，虚部为零。 ATC 耦合电容有关参数如下： 其中，瓷介质电容ATC100A101（100pF ）的FSR=1GHz ，ESR=0.072Ω，其Z-F 曲线如下图所示： 频率低于FSR 时，电容纯阻抗表现为容性，阻抗幅值为C 1ω，为双曲线； 频率高于FSR 时，电容纯阻抗表现为感性，阻抗幅值为L ω，为直线； 测量电容的S21可发现： 在FSR 时，电容提供最低阻抗通道； 在FPR 时，电容阻抗猛然升高，引起极大损耗。 在耦合线路中，工作频率比FSR 稍高。只要此时电容的纯阻抗（感性）不高，就不影响电路性能。 并联谐振频率FPR ，决定电容的带内插损。在电容的FPR 处有明显衰减槽口，若FPR 落在工作频带内，则要考察衰减槽口深度，线路能否承受该损耗。通常十分之几dB 的插损是可接受的。 ATC100A101（100pF 片式电容，水平安装，电容极板平行于线路板）插损与频率关系如下图： 由上图可知，在200MHz~1.5GHz 之间，电容插损＜0.1dB ；若将电容垂直安装，即电容极板垂直于线路板，就能压制1.6GHz 处的并联谐振窗口，电容的可用范围扩展到2.4GHz 左右。所以改变安装取向可扩展电容的适用频率范围，用于宽带耦合电路。 等效串联电阻ESR 和品质因数Q ： ESR 是电容内所有串联损耗的总和，由介质损耗SD R 和金属损耗SM R 组成，一般为mΩ级。SM SD R R ESR += 介质损耗SD R ，由介质材料特性决定，每种介质材料都有自己的损耗系数，通常称损耗正切或耗散系数（DF ）。损耗造成介质发热，极端情况下使元件失效。耗散系数（DF ）是介质损耗很好的指示，通常在低频（1MHz ）时测得，因为该损耗在低频时起主导作用。 金属损耗SM R ，由电容中所用金属材料的导电性决定，包括电极板、终端和阻挡层等，SM R 造成电容发热，极端情况下使元件失效。高频时，这些损耗包括“趋肤效应”，损耗程度和频率关系为f 。 第一章射频/微波工程介绍 1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。 射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上 2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。 3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。 四个基本特性： 1、似光性； 2、穿透性 3、非电离性 4、信息性 优点： (1) 频带宽。可传输的信息量大。 (2) 分辨率高。连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,反应更灵敏。 (3) 尺寸小。电路元件和天线体积小。 (4) 干扰小。不同设备相互干扰小。 (5) 速度快。数字系统的数据传输和信号处理速度快。 (6) 频谱宽。频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。 4.简述射频铁三角的具体内涵。 由于频率、阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。 5.给出几种分贝的定义：dB, dBm，dBc，dBc/Hz，10 dBm+10 dB=？ 第二章传输线理论 1.解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？ 在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。 电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到10MHz以上,电容Ｃa的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz左右时,出现了并联谐振点；越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。 电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。在射频/微波频率下,实际的介质并非理想介质，故在介质内部存在传导电流,也就存在传导电流引起的损耗,更重要的是介质中的带电粒子具有一定的质量和惯性,在电磁场的作用下,很难随之同步振荡,在时间上有滞后现象,也会引起对能量的损。 电感：电感线圈的高频特性已经完全不同于理想电感,在谐振点之前其阻抗升高很快,而在谐振点之后,由于寄生电容C s的影响已经逐步处于优势地位而逐渐减小。 2.简述微波电路中Q值的概念。 品质因素Q表示一个元件的储能和耗能之间的关系,即 3.简述传输线有哪几种工作状及其对应的负载反射系数。 当Z L=Z0或为无限长传输线时,ΓL=0,无反射波,是行波状态或匹配状态。 当Z L为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时,|ΓL|＝1,全反射, 为驻波状态。 当Z L为其他值时,|ΓL|≤1, 为行驻波状态。 4.给出电压驻波比、回波损耗与负载反射系数的关系。 线上任意点的反射系数为 燕山大学 课程设计说明书 题目：80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计 学院（系）：理学院 年级专业： 11级电子信息科学与技术 学号： 110108040056 学生姓名：赵昆 指导教师：杜会静徐天赋 教师职称：副教授副教授 燕山大学课程设计说明书 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：理学院基层教学单位：电子信息科学与技术 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份 年月日 燕山大学课程设计评审意见表 80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计 摘要： 在射频电路设计中，阻抗匹配是很重要的一环。阻抗匹配的目的就是使负载阻抗与源阻抗共轭匹配，从而获得最大的功率传输，并使馈线上功率损耗最小。实现以上匹配的通常做法是在源和负载之间插入一个无源网络，这种网络通常被称为匹配网络。实现匹配网络时，Simth圆图是应用最广泛的匹配电路设计工具之一，它直观的描述了匹配设计的全过程。在频率不是很高的应用场合，可以使用分立电感电容器件进行不同阻抗之间的匹配。如果频率不高，分立器件的寄生参数对整体性能的影响可以忽略。 关键词：射频分立LC 阻抗匹配匹配网络 Abstract The impedance matching is important one annulus in rf circuit design.The purpose of impedance matching is to make the load impedance and the conjugate source impedance matching, so as to achieve maximum power transfer, and minimize the power loss on the feeder. Achieve the above the common way of matching is inserted between the source and load a passive network, this network is often referred to as matching network. To achieve the matching network, the Simth chart is applied to one of the most widely used matching circuit design tools, its intuitive description of the whole process of matching design. In is not very high frequency applications, you can use the discrete inductance capacitor between different impedance matching. If the frequency is not high, discrete device parasitic parameters influence on the overall performance can be ignored. Keywords：RF discrete impedance matching network of LC 一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内 1．改进型电容三点式振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量2．如图所示电路，以下说法正确的是（C） A．该电路可以产生正弦波振荡 B．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡条 件不能满足； C．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于相位平衡条 件不能满足； D．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡、 相位平衡条件均不能满足； 3．功率放大电路与电压放大电路的区别是（C）A．前者比后者电源电压高B．前者比后者电压放大倍数大 C．前者比后者效率高D．前者比后者失真小 4．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“TIME/DIV”的指示值是5μs，则所测正弦波的频率为（B） A．100kHz B．50kHz C．25kHz D．20kHz 5．小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的（B）A．发送设备B．接收设备C．发送设备、接收设备 6．高频功率放大器主要工作在（D）A．甲类B．乙类 C．甲乙类 D．丙类 7．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则双边带调幅波的表达式为（D）A．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a sinΩt）B．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a cosΩt）C．u DSB(t)=U C（1＋m a cosΩt）cosωC t D．u DSB(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 8．单频调制时，调频波的最大频偏Δf m正比于（A）A．UΩB．uΩ(t)C．Ω 9．鉴相的描述是（C）A．调幅信号的解调B．调频信号的解调C．调相信号的解调 10．下图所示框图能实现何种功能？（B）其中u s(t)= U s cosωc tcosΩt， u r(t)= U r cosωc t射频微波隔直耦合电容的选择
射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)
阻抗匹配ADS设计
射频通信电路试题及答案5