片式LTCC射频元器件产业化建设项目

片式LTCC射频元器件产业化建设项目
片式LTCC射频元器件产业化建设项目

深圳市麦捷微电子科技股份有限公司片式LTCC射频元器件产业化建设项目可行性报告(坪山)

编制单位:深圳市麦捷微电子科技股份有限公司

编制时间:2013年3月

目录

第一章、项目提出的背景及预期目标 (3)

第二章、项目概况 (3)

第三章、市场分析 (4)

第四章、生产技术和主要设备 (7)

第五章、生产环节流程图 (9)

第六章、节能措施 (9)

第七章、主要原辅材料及配套件的名称、数量及其来源 (10)

第八章、厂房、用水用电需求量 (11)

第九章、企业人员培训 (13)

第十章、环境影响及治理方案 (14)

第十一章、安全生产措施 (14)

第十二章、项目实施的综合计划及进度安排 (16)

第十三章、投资概算 (17)

第十四章、经济效益分析 (19)

第十五章、项目风险分析 (21)

第一章、项目提出的背景及预期目标

一、项目提出的背景

麦捷科技生产的LTCC射频元器件属片式电子元件。片式电子元件属于我国电子信息产业“十一五”重点及优先发展的新型元器件,产品技术含量高,具有先进性和可靠性等特点。随着我国通信、汽车电子、计算机、家用电器等行业的高速发展,LTCC射频元器件已成为必不可少的关键元器件,市场前景广阔。项目投产后,能替代进口,较大程度地满足国内市场需要,提升国产电子元器件的配套能力。项目的建设符合国家产业发展政策,也是各级地方政府大力支持、重点发展的项目。

随着智能手机和LED-TV市场的快速发展,以及平板电脑MID的爆发式增长,市场对于LTCC射频元器件和射频LTCC滤波器及模块的使用量呈快速上升趋势,公司在LTCC射频元器件产品的研发和销售方面呈现了快速增长的态势,公司研发中心的建设也迫在眉睫。

出于以上考虑,公司迫切需要解决扩大产能的问题。以满足公司未来发展的需要。二、项目的预期目标

待麦捷科技LTCC射频元器件项目建成,公司总投资2443万元,,建设企业生产基地(包括设备采购),生产基地新建生产线,建设1条LTCC射频元器件生产线,可实现LTCC 射频元器件年产量1.86亿只,成为中国大陆在无源电子元件方面的龙头企业。

第二章、项目概况

项目名称:片式LTCC射频元器件产业化建设项目

项目单位名称:深圳市麦捷微电子科技股份有限公司

项目实施地址:深圳市坪山新区坑梓办事处秀新社区新乔围工业区新发路2号

项目总投资:2,443万元

项目建设年限:本项目从2012年7月开始筹建,全部工程到2013年12月31日完成,

历时18个月。

项目基本情况:片式LTCC射频元器件产业化建设项目完成后,公司片式LTCC射频元器件产能将增加1.86亿只。

其中,扩产叠层片式电感产品种类如下:

第三章、市场分析

一、行业竞争状况

作为新型片式电子元器件,LTCC射频元器件属于高端电子元器件,其生产制造具备较高的技术门槛及资金门槛,行业集中度较高,行业竞争秩序比较规范。

LTCC射频元器件属于定制化产品,其设计难度非常高,需要研发人员具备扎实的射频电磁场理论基础、丰富的设计经验和灵活的设计思路以及丰富的工艺经验。因此,片式电感和LTCC射频元器件的行业集中度较其他电子元器件行业高。

从国际范围看,片式电子元器件主要集中在日本、中国台湾、欧洲和中国大陆等电子产品整机制造水平较高的地区,中国LTCC射频元器件主要集中在珠江三角洲和长江三角洲两个产业配套好、制造技术水平较高的地区,目前我国大陆LTCC射频元器件的生产主要集中在麦捷科技、嘉兴佳利、顺络电子和磊德科技四家。

二、行业市场需求分析

1、行业市场需求特点

(1)产品应用范围非常广泛,市场需求快速持续增长

在整个电子信息产业链中,电子元器件无处不在,不论是日常的消费电子产品还是工业用电子设备,都是由基本的电子元器件构成的,是电子信息产业的基础支撑产业。随着电子产品的广泛应用和普及,电子元器件在消费电子产品、工业设备、以及航空航天及军工等领

域的应用迅速增加。

特别是近年来随着表面贴装技术的普遍应用,高速自动化贴装电子元器件的生产方式得以实现,电子产品制造业生产效率得到极大的提高,市场对于片式电感的需求也随着表面贴装技术的广泛应用而快速增长。同时,市场对于LTCC射频元器件产品也随着手机等通信产品的普及以及蓝牙、WIFI模块的广泛应用而快速增长。

(2)LTCC射频元器件市场需求趋于个性化

LTCC射频元器件与片式电感不同,具备显著的定制化特征。LTCC射频元器件是被动电子元器件产品中的高端产品,是电容、电感以及射频电路的组合,下游应用对象主要为手机和便携式计算机的蓝牙模块、WIFI模块、WLAN模块及蓝牙终端和卫星接收终端等电子产品。由于下游电子产品无线通信模块的个性化特征非常明显,LTCC射频元器件的功能、设计方案、尺寸大小与下游电子产品的集成电路设计方案关联度非常高,需要产品研发人员充分了解IC设计的输入输出参数要求,结合下游电子产品设计方案定制化地设计出满足特定产品需求的LTCC射频元器件。

(3)对产品品质的要求非常严格

电子元器件是电子产品集成电路的重要组成部分,一块PCB板上通常安装着数以百计的各种电子元器件。一旦电子元器件的品质出现问题,会直接导致下游终端产品功能出现故障,甚至导致整机无法使用,导致较高的返工成本。

LTCC射频元器件为密闭性非常高的一体独石结构,若在制造完成后内部电路处于开路或短路状态,将无法返修。因此LTCC射频元器件等电子元器件在出厂前必须对产品的物理电性参数进行逐只检验,同时需要对产品的外观形状以及表面处理质量进行X射线衍射法检查,产品出厂合格率一般要求达到99.99%(不良率小于100PPM)以上。

2、行业需求特点发展趋势

下游电子整机产品“轻、薄、短、小”的发展趋势决定了上游电子元器件朝小型化和片式化发展是必然趋势。电子元器件由原来只为适应整机小型化的被动改进,变成主动满足数字技术、微电子技术发展所提出的特性要求,并呈现产业化发展趋势。新型片式电子元器件体现了当代和今后电子元器件向高频化、片式化、微型化、薄型化,低功耗,响应速率快、高分辨率、高精度、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化和智能化等发展趋势,主要体现在以下几个方面:

3、行业市场容量

根据中国电子元件行业协会的统计数据,近年全球被动电子元器件市场中,电感和LTCC射频元器件的产值仅次于电容和线性电阻,其中电感占全球被动电子元器件产值的比重为10.4%,LTCC射频元器件占全球被动电子元器件产值的比重为4%。

LTCC射频元器件主要应用于移动通信、数据传输等无线通讯领域,应用对象主要有手机、蓝牙模块、WIFI模块、WLAN模块及移动电视、PND、卫星收音机及卫星高频头等电子产品。由于LTCC 产品的高可靠性,在汽车电子、通讯、宇航与军事、微机电系统与传感技术等领域的应用也日益上升。无线通讯是电子信息产业未来发展的重要方向,LTCC射频元器件拥有着极其广阔的市场前景。LTCC射频元器件的销售单价较高,其市场容量巨大。

4、LTCC射频元器件的下游主要应用产品

LTCC射频元器件属于定制化的产品,下游应用对象主要为手机、便携式计算机等通讯类电子产品的蓝牙模块、WIFI模块、GPS天线模块以及新兴的手机支付模块等。LTCC射频元器件是被动电子元器件产品中的高端产品,其单位价格远高于电感,代表被动电子元器件行业最前沿的技术水平,符合被动电子元器件“片式化、小型化、复合与集成化、高频化”的发展趋势。随着通讯工具智能化与功能多样化趋势,特别是手机和便携式计算机产品市场需求的不断增长,LTCC射频元器件的市场需求将大幅增加。

三、市场风险分析

由于存在较高的技术壁垒、人才壁垒及资金壁垒等,目前LTCC射频元器件的行业集中度较高。但随着制造业向中国大陆的深度转移,国际电子元器件巨头将加快在国内设厂。虽然公司目前在国内市场处于行业领先地位,但由于公司在资本规模等方面与日本、台湾的电子元器件国际巨头存在较大的差距,随着国际厂商对中国市场开拓进程的加快,市场竞争将逐步加剧,存在竞争加剧引发盈利能力下降的风险。

公司产品主要应用于通讯产品、消费类电子、计算机、互联网应用产品、LED照明、汽车电子等领域。随着下游市场竞争的加剧,电子产品价格呈现逐步下降趋势,给上游电子元器件企业利润带来一定的压力。但随着公司生产规模的不断扩大,规模优势日趋凸显,以及生产合格率的提高和毛利率相对较高的LTCC射频元器件、射频元件类新产品占收入比重的上升,能够一定程度上抵减产品价格下降带来的风险。

第四章、生产技术和主要设备

一、技术来源及其先进性、实用性和可靠性

公司目前所拥有的核心技术包括原材料配方、内部电路设计、流延技术和内连接技术、产品制程技术、产品测试技术等,所有技术均为公司自主研发和积累。该等应用技术及工艺水平目前在所有被动元器件行业中处于较高水准。公司利用叠层工艺制造各种电子元件的技术处于国际先进水平,其生产的电子元件产品品质稳定,电气性能指标、绿色环保指标均达到了国际领先企业的水准。

二、主要设备清单

1、设备选择

本项目根据生产功能划分生产组织和进行设备配置,生产设备的选择原则如下:

生产设备以性能价格比高、先进适用且运行稳定可靠为原则,并满足生产大纲及建设内容要求;保证生产装备的先进性和配套合理性,并满足适时增加新工艺、新技术加工的要求;

根据以上原则,确定本项目主要生产设备、仪器的配置,形成满足生产纲领的、具有国际先进水平的工艺装备。

2、设备清单

LTCC射频元器件生产所需的主要工艺设备(不包含公用设备)名称、型号、数量、金额等情况如下表所示。

单位:万元

第五章、生产环节流程图

LTCC射频元器件具体工艺流程如下图所示:

第六章、节能措施

该项目根据有关国家和部门规范和标准,采取节能措施如下:

1、节能措施

(1)选用高效节能型工艺设备和空调、动力设备及节水型卫生洁具。

(2)在满足生产工艺条件下,经济合理地确定空调参数以利节能。

(3)空调系统设计充分利用室内循环风,减少系统的冷热负荷。根据室外气温及室内负荷变化自动控制调节冷、热量,节省能耗。

(4)各种管道采取保温、隔热等措施,减少能耗。

(5)为提高工厂供电系统的功率因数,减少电能损耗,在配变电所装设低压静电电容器无功补偿装置和高压静电电容器无功自动补偿装置,使供电系统的功率因数达到0.9以上。

(6)采用低损耗节能型变配电设备,并尽量靠近负荷中心,以减少电能损耗。

(7)建筑内照明光源采用节能荧光灯(配电子镇流器),以提高光效,降低能耗。

(8)厂区道路照明采用高光效、长寿命的新光源——高压钠灯或金属卤化物灯。道路照明采用光电控制器控制,以节约电能。

2、节水措施

(1)对空调等冷却用水,设计循环冷却水系统以减少水资源浪费。

(2)按部门设置计量水表,采用节水型器具,以节约水资源。

(3)绿化树种选用耐旱树木、花卉,减少草坪。绿化用水可采用收集雨水或反渗透排出的浓水,并使用喷灌节水灌溉方式,提高绿化用水的利用率。

(4)充分利用雨水资源,草坪绿地设计低于路面,增加雨水渗入。

3、能源管理

根据能源使用情况,所有管线进口处均设置计量仪表,进行科学管理,并定期进行检修、维护,减少跑、冒、滴、漏发生。

第七章、主要原辅材料及配套件的名称、数量及其来源LTCC射频元器件的主要原材料为银浆、铁氧体粉、磁芯等。

注:1、其中6溶剂是醋酸正丙酯CAS:109-60-4 分子式:CH3COOC3H7 英文名:1-Propyl acetate

第八章、厂房、用水用电需求量

一、土地及厂房

麦捷科技目前租用的坪山新区坑梓办事处新乔围工业区的厂房面积为10000平方米。其中1500平方米用作本项目。

二、主要动力

主要动力用量表

三、配套设施

1、气体动力

本项目生产用压缩空气量为16.8Nm3/min,压力0.6MPa,露点-20℃。拟设置2台15Nm3/min螺杆空压机,每台压缩机功率90KW,并设吸附干燥剂储气罐及过滤器,设在厂房动力站内。

空调所需冷源由综合动力站冷冻水机组提供,冷水机组可带热回收,供净化空调用热,节约电能,相应设冷冻水、冷却水等循环泵及配套设施,提供空调及生产用冷冻水及热水。

2、通风、空调、空气净化及防排烟系统

(1)通风系统

对于生产工艺设备散发的热、湿及其它有害气体均设计局部机械排风系统。本工程生产过程中主要产生有机废气,采用活性炭吸附法处理满足环保要求后再排入大气。

所有机电设备用房、库房等均按使用要求设置机械通风系统。

(2)净化空调

生产厂房根据使用要求分为洁净生产区及非洁净生产区,均采用集中式空调系统。

洁净生产区洁净度等级及温、湿度参数如下:

洁净度等级:ISO8级;

温度:23±3℃;

相对湿度:55±10%;

净化间采用集中空调系统。室内空气经粗、中效过滤、表冷、加热、加湿、高效过滤处理后,送入净化间。气流组织采用采用上送下侧回方式。空气处理设备采用组合式空调器。

(3)一般空调

一般工作间和生产辅助房间设舒适空调系统,室内温度≥26℃,采用风机盘管及新风空调系统。

(4)防排烟系统

对于生产厂房内无自然排烟条件的疏散走廊和面积大于300平方米的房间均设置机械排烟系统,各层排烟系统按防火分区划分防烟分区,每个防烟分区面积小于500m,火灾时,通过竖向排烟井道、屋顶排烟风机排除室内烟气。无自然补风条件房间的排烟系统设置机械补风系统。

3、给水排水

(1)给水

本项目总用水量为7t/d,包括生产、生活及消防用水。各系统所用水量由市政给水管网提供。

室内供水分生产和生活、室内消防和自动喷水供水系统。

室外给水为生产、生活、消防联合供水。

消防用水量为室外消防水量20 l/s,消火栓间距小于80米;室内消火栓水量15 l/s,消火栓间距小于50米;火灾延续时间按2小时计,自动喷水按民用建筑和工业厂房的中的中危险Ⅰ级考虑,喷水强度为6L/min?m2,作用面积160m2,则喷水量为1.3×16L/S, 火灾延续时间按1小时计。

(2)排水

排水系统采用雨污分流制,按不同性质分别排放。

雨水:采用有组织排放。雨水经园区雨水管网汇集后排入城市雨水管网。

生产废水:无工业废水排放。

生活污水:主要为卫生间生活污水,经化粪池处理后排入园区污水管网最终排至城市污水管网。

4、电气技术

本项目总用电量为76kW,由新建变配电站供给。拟新增630kV A变压器二台及相应的高低压配电柜等供配电设备。

供电采用三相四线TN-S制。主要用电设备按二级负荷要求供电。

生产车间和动力厂房设电击保护接地、设备工作接地,电子部件装配区域设防静电接地和工作接地系统,接地系统采用共用接地装置,接地电阻值≤4Ω。

5、生产面积

本项目所需建筑面积共计1500 m2。

6、工作制度和年时基数:

根据片式元器件的生产工艺特点,该项目工作制度为:各生产工序为三班制,管理、技术人员单班制。

每天工作8小时,全年工作日250天。

年时基数:设备年时基数5250小时,工人年时基数1830小时。

第九章、企业人员

本项目由麦捷公司制造部门负责具体实施,其它各部门积极配合,以确保项目建设规模和建设内容的顺利实现。

劳动定员,本项目共需人员120人。其中管理、技术人员20人,生产人员100人。新增人员由公司内部调剂及社会招聘方式相结合。

第十章、环境影响及治理方案

根据国家有关环境保护法律、法规,本项目在实施过程中应严格控制环境污染,保护和改善生态环境,创造清洁适宜的生活和工作场所。

1、废气

本项目的生产性质为高科技精细电子产品加工,生产过程基本属清洁工业,只有在个别工序产生少量废气(有机溶剂、烧结余热),可采取局部排风措施,经处理达到国家排放标准后高空排放。

2、废水

生产废水:无

生活污水:经化粪池处理后,排入城市污水管网。

3、废弃物

生产废弃物(生产废弃物、包装废料等)及生活垃圾由专业公司统一处理和回收利用。

4、噪声

本项目对噪声的治理采取以下措施:

(1)选用低噪声设备;

(2)对有振动设备设置减振台、隔振基础以减少噪声产生和传递。

(3)对空压机组、冷冻机组等产生高噪声的设备,设置隔音门窗,墙面采取吸音板。以减少噪声的对外传播。

第十一章、安全生产措施

一、消防

消防贯彻“以防为主,消防结合”的原则,建筑设计应严格执行《建筑设计防火规范》GB50016-2006规定,以保证生产人员生命和国家财产的安全。具体防火措施如下:

1、总平面布置

(1)建筑物之间防火间距满足《建筑设计防火规范》。

(2)各建(构)筑物周围设运输道路同时可兼作消防通道,道路宽度不小于6米。跨

越道路的架空管道净高不低于4.5米,便于消防车通行。

2、建筑物的防火

(1)根据生产性质和《建筑设计防火规范》,确定生产厂房的火灾危险性类别为丙类,建筑物耐火等级为二级。

(2)生产厂房采用钢筋混凝土框架结构,隔墙及吊顶等采用非燃或难燃材料,满足建筑耐火等级的要求。

(3)建筑物内考虑足够的安全通道及疏散距离,安全疏散口的设置应符合《建筑设计防火规范》要求。

3、空调系统防火

(1)空调系统设计时对穿越防火墙的风管,均设置防火阀,并与系统风机联锁,防火阀关闭时,风机电源自动切断。

(2)空调风管、冷却水管、热水管、蒸汽管道的保温材料均采用非燃或难燃材料。

4、电气防火

(1)消防用电由变电所单独双路电源供电,以保证消防用电。

(2)采用阻燃电缆或加设金属套管,并沿电缆桥架敷设。

(3)建筑物出入口及人流疏散通道及,设置应急照明及疏散指示。

(4)厂房内设安全接地及防雷保护接地措施。

(5)生产厂房内设火灾自动报警系统。

5、消防给水及灭火措施

(1)消防设施按国家标准《建筑设计防火规范》和《自动喷水灭火系统设计规范》要求进行设计。

(2)厂区内设消防水池,满足室内、室外消火栓持续使用时间2小时和自动喷水持续使用时间1小时要求。

(3)生产厂房外设室外消火栓消防系统,内设室内消火栓消防系统和自动喷水系统。

(4)建筑内除设置消火栓外,并配置适量手提式灭火器。

二、职业安全卫生

改善劳动条件、保障安全生产、防止职业病危害,充分发挥企业广大员工的积极性,是

项目必须贯彻的指导原则,本项目的职业安全与卫生防治措施主要有:

1、紧急疏散措施

按规范要求,厂房内设置足够的人员疏散口,并设必要的事故照明和明显的疏散指示标志等。

2、安全用电技术措施

所有用电设备、变配电设备均设安全接地,配电系统设短路保护、过电流保护,保证用电安全。

3、降低噪声措施

风机、空调机与风管用软性接头连接,空调净化送回风口均设有消声措施,使室内噪声符合国家规范要求。

4、空调降温及新风补给措施

(1)根据需要,本项目设有空调净化及空调降温措施,保障工作人员有良好的劳动条件和卫生条件。

(2)对空调区,送风系统设有足够的新风量,空调房间室内每人补充新风量≥30m3/h。

5、防雷击措施

本项目建筑物属第三类防雷建筑,各建筑物内设置防雷接地保护措施;在变电室变压器高低压侧各相上装设避雷器。

第十二章、项目实施的综合计划及进度安排

一、项目管理

项目管理实行法人负责制,具体管理人由法人、董事会或总经理委派,实施阶段成立以具体负责人为领导,生产、设备、技术及工程等各类专业人员参加的建设小组负责项目的具体实施和各方面工作协调。

二、项目实施进度安排

本项目拟于T1年Q3上报可行性研究报告,T2年Q4项目建成运转投产,建设期约1.5

年。

初步拟订的进度安排见下表:

第十三章、投资概算

一、投资估算

1、固定资产投资估算

经测算,该项目除铺底流动资金外投资为2074万元。投资估算见表。

按工程内容划分投资表

购置土地款147万元已经于2012年9月3日用募集资金置换预先已投入募集资金投资项目的自筹资金,仍列入本项目投资中。

2、流动资金估算

流动资金估算结果:正常生产年流动资金最大需要量为616万元,其中铺底流动资金369万元。

流动资金分析:流动资金年周转次数为4.69次,年周转天数为78天。

2、总投资

含铺底流动资金在内的建设总投资为2443万元。

二、资金筹措

1、资金筹措

固定资产(除铺底流动资金外):2074万元,全部使用募集资金。

流动资金:616万元

募集资金:370万元

银行短期贷款:246万元

2、投资估算和资金筹措有关问题的说明

建筑工程费按类似工程估算。

该项目的设备费用暂按询价报价结果计入。进口设备关税、进口环节增值税暂按免税考虑。

勘察设计费、可行性研究报告编制费、工程监理费、环境影响评价费等为暂估价,具体收费以合同为准。

该项目建设期为1.5年。

外汇汇率按国家外汇管理局2012年12月公布的汇率按1美元折合6.25元人民币计算。

第十四章、经济效益分析

一、产品成本和费用测算

项目总成本为1637万元,其中可变成本759万元,固定成本878万元,其中经营成本为1426万元。

主要原材料是根据产品实际消耗数量及有关资料进行测算。材料费为不含税价。

人工工资及福利费测算如下:管理技术人员按5000元/人/月,生产人员按2600/人/月。

燃料及动力费根据消耗量和当地费用标准测算。

固定资产折旧费按固定资产分类折旧计算,其中: 厂房改造及装修费用按5年摊销,残值为0;生产设备按10年折旧,残值率为10%。

销售费用按销售收入的3%计算;开发费按销售收入的4%测算。

流动资金贷款年利息按6.00%测算。

二、财务评价

1、销售收入计算的依据

生产大纲:电子元件达产,年产量片式电感产能1.86亿只

生产进度:生产第一年达产率为50%

生产第二年达产率为100%

产品销售价格为不含税价,参考目前同类产品的平均销售价格。

2、税金

所得税按15%税率计算。

3、盈利性分析

达产年(生产第2年)不含税销售收入为2889万元;计算期平均不含税年销售收入为2510万元。

达产年(生产第2年)所得税后利润1065万元,计算期平均年所得税后利润776万元计算期平均税后利润指标

销售利润率30.65%

成本利润率48.59%

总投资利润率31.74%

总投资收益率37.85%

4、现金流量及投资回收期的分析

内部收益率

所得税前内部收益率为34.74%;

所得税后内部收益率为30.60%。

贴现率一定时的财务净现值

贴现率为12%时,计算期内累计税后净现值为3006万元。

贴现率为12%时,计算期内累计税后净现值为2377万元。

投资回收期

税前投资回收期:从投资之日起为3.88年(含1.5年建设期)。

税后投资回收期:从投资之日起为4.16年(含1.5年建设期)。

5、综合经济风险分析

盈亏平衡点分析(以生产第2年计)

经测算当生产能力达到设计能力的41.22%时,即可保持收支平衡。

敏感性分析

影响内部收益率变化的因素主要有产量、产品成本、销售单价和建设投资等,经测算最为敏感的因素是销售单价。

风险分析

从盈亏平衡点及售价、产量的降低,产品成本、建设投资的增加对内部收益率的影响看,项目有一定的抗风险能力。同时还需要企业不断加强内部管理,保持技术先进性,不断开发新产品,开拓和占领国内外市场,尤其是在计算期内保持本报告预测的产品销售计划,才能最终避免项目经济风险。

综合经济评价

经测算,项目计算期平均税后利润为776万元,销售利润率为30.65%,表明项目有较高的盈利水平;税前内部收益率为34.74%,税后内部收益率为30.60%,高于基准收益率12%;税后投资回收期为3.88年(含1.5年建设期),税后动态投资回收期为4.16年(含1.5年建设期),能在计算期内回收投资。

无源器件特性 1.高频电阻 低频电子学中最普通的电路元件就是电阻,它的作用是通过将一些电能装化成热能来达到电压降低的目的。电阻的高频等效电路如图所示,其中两个电感L模拟电阻两端的引线的寄生电感,同时还必须根据实际引线的结构考虑电容效应;用电容C模拟电荷分离效应。 电阻等效电路表示法 根据电阻的等效电路图,可以方便的计算出整个电阻的阻抗: 下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率的关系,正像看到的那样,低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高并超过一定值时,寄生电容的影响成为主要的,它引起电阻阻抗的下降。当频率继续升高时,由于引线电感的影响,总的阻抗上升,引线电感在很高的频率下代表一个开路线或无限大阻抗。 一个典型的1K?电阻阻抗绝对值与频率的关系 2.高频电容 片状电容在射频电路中的应用十分广泛,它可以用于滤波器调频、匹配网络、晶体管的偏置等很多电路中,因此很有必要了解它们的高频特性。电容的高频等效电路如图所示,其

中L为引线的寄生电感;描述引线导体损耗用一个串联的等效电阻R1;描述介质损耗用一个并联的电阻R2。 电容等效电路表示法 同样可以得到一个典型的电容器的阻抗绝对值与频率的关系。如下图所示,由于存在介质损耗和有限长的引线,电容显示出与电阻同样的谐振特性。 一个典型的1pF电容阻抗绝对值与频率的关系 3.高频电感 电感的应用相对于电阻和电容来说较少,它主要用于晶体管的偏置网络或滤波器中。电感通常由导线在圆导体柱上绕制而成,因此电感除了考虑本身的感性特征,还需要考虑导线的电阻以及相邻线圈之间的分布电容。电感的等效电路模型如下图所示,寄生旁路电容C 和串联电阻R分别由分布电容和电阻带来的综合效应。 高频电感的等效电路 与电阻和电容相同,电感的高频特性同样与理想电感的预期特性不同,如下图所示:首

引言 在进入射频测试前,让我们回顾一下单相交流电的基本知识。 一、单相交流电的产生 在一组线圈中,放一能旋转的磁铁。当磁铁匀速旋转时,线圈内的磁通一会儿大一会 儿小,一会儿正向一会儿反向,也就是说线圈内有呈周期性变化的磁通,从而线圈两端即感生出一个等幅的交流电压,这就是一个原理示意性交流发电机。若磁铁每秒旋转50周,则电压的变化必然也是50周。每秒的周期数称为频率f,其单位为赫芝Hz。103Hz=千赫kHz,,106Hz=兆赫MHz,109Hz=吉赫GHz。b5E2RGbCAP 在示波器上可看出电压的波形呈周期性,每一个周期对应磁铁旋转一周。即转了2π弪,每秒旋转了f个2π,称2πf为ω<常称角频率,实质为角速率)。则单相交流电的表达式可写成:p1EanqFDPw V=Vm=Vm 式中Vm(电压最大值>=Ve(有效值或Vr.m.s.>。t为时间<秒),为初相。 二、对相位的理解 1、由电压产生的角度来看 ·设想有两个相同的单相发电机用连轴器连在一起旋转,当两者转轴<磁铁的磁极)

位置完全相同时,两者发出的电压是同相的。而当两者转轴错开角度时,用双线示波器来看,两个波形在时轴上将错开一个角度;这个角度就叫相位角或初相。相位领先为正,滞后为负。DXDiTa9E3d ·假如在单相发电机上再加一组线圈,两组线圈互成90°<也即两电压之间相位差 90°),即可形成两相电机。假如用三组线圈互成120°<即三电压之间,相位各差120°)即可形成三相电机。两相电机常用于控制系统,三相电机常用于工业系统。RTCrpUDGiT 2、同频信号<电压)之间的叠加 当两个电压同相时,两者会相加;而反相时,两者会抵消。也就是说两者之间为复数运算关系。若用方位平面来表示,也就是矢量关系。矢量的模值<幅值)为标量,矢量的角度为相位。5PCzVD7HxA 虽然人们关心的是幅值,但运算却必须采用矢量。 虽然一般希望信号相加,但作匹配时,却要将反射信号抵消。 三、射频 交流电的频率为50Hz时,称为工频。20Hz到20kHz为音频,20kHz以上为超声波 ,当频率高到100 kHz以上时,交流电的辐射效应显著增强;因此100 kHz以上的频率泛称射频。有时会以3 GHz为界,以上称为微波。常用频段划分见附录。jLBHrnAILg

射频封装技术:层压基板和无源器件集成 射频和无线产品领域可以使用非常广泛的封装载体技术,它们包括引线框架、层压基板、低温共烧陶瓷(LTCC)和硅底板载体(Si Backplane)。由于不断增加的功能对集成度有了更高要求,市场对系统级封装方法(SiP)也提出了更多需求。 ?引线框架基板封装技术在过去的几年中得到了巨大的发展,包括刻蚀电感、引脚上无源器件、芯片堆叠技术等等。框架基板是成本最低的选择,但是更高的功能性要求更多的布线和更多的垂直空间利用,因而,框架封装很少用在RF集成解决方案中。 ?LTCC因其具有多层结构、高介电常数和高品质因子电感,已经被证明是 一种能提供高集成度的高性能基板材料。LTCC方案中实现了无源器件的嵌入,如独立RCL或包含RCL的功能块,使SMT器件所需平面空间最小,同时提高电性能。集成度是LTCC的优点,然而翘曲、裂纹、基板的二级可靠性、以及整个供应链结构(基板在封装过程中的传送)等等对LTCC的局限,使之无法成为流行的载体基板选择。 ?硅底板载体,如STATS ChipPAC的芯片级模块封装(CSMP:Chip Scale Module Package),已经广泛地使用于需要高集成度、卓越电性能和小外形系数的无线解决方案中。CSMP是一种全集成解决方案的理想封装形式,可以 包括RFIC和基带IC。然而,这样的集成度并不是成本最低的,而且也不是所有的射频和无线设备都需要的。 ?这些原因将我们引向层压基板,一种在射频模块封装中应用最广泛的载体。该方法结合了传统的层压基板技术与无源器件集成技术(IPD:Integrated Passive Device),成为一种在成本、尺寸、性能与灵活性诸方面能达到最佳平

一、频谱分析仪部分 什么是频谱分析仪? 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。我们现在所用的频谱仪大部分是扫频调谐超外差频谱分析仪。 频谱仪工作原理 输入信号经衰减器以限制信号幅度,经低通输入滤波器滤除不需的频率,然后经混频器与本振(LO)信号混频将输入信号转换到中频(IF)。LO的频率由扫频发生器控制。随着LO频率的改变,混频器的输出信号(它包括两个原始信号,它们的和、差及谐波,)由分辨力带宽滤波器滤出本振比输入信号高的中频,并以对数标度放大或压缩。然后用检波器对通过IF滤波器的信号进行整流,从而得到驱动显示垂直部分的直流电压。随着扫频发生器扫过某一频率范围,屏幕上就会画出一条迹线。该迹线示出了输入信号在所显示频率范围内的频率成分。 输入衰减器 保证频谱仪在宽频范围内保持良好匹配特性,以减小失配误差;保护混频器及其它中频处理电路,防止部件损坏和产生过大的非线性失真。 混频器 完成信号的频谱搬移,将不同频率输入信号变换到相应中频。在低频段(<3G Hz)利用高混频和低通滤波器抑制镜像干扰;在高频段(>3GHz)利用带通跟踪滤波器抑制镜像干扰。 本振(LO) 它是一个压控振荡器,其频率是受扫频发生器控制的。其频率稳定度锁相于参考源。 扫频发生器 除了控制本振频率外,它也能控制水平偏转显示,锯齿波扫描使频谱仪屏幕上从左到右显示信号,然后重复这个扫描不断更新迹线。扫频宽度(Span)是从左fstart到右fstop10格的频率差,例如:Span=1MHz,则100kHz/div.

Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010

Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 电阻器的射频等效电路不仅呈现出单纯的电阻 R ,还具有两端引线的引线电感L 以及模拟电荷分离效应的电容C a 和跨接两端引线之间的电容C b Apr. 18. 2010 From SEIEE SJTU 金属膜电阻器的阻抗绝对值与频率之间的关系 在低频时,电阻器的阻抗是R ,随着频率的升高,寄生电容的影响成为引起电阻阻抗下降的主要因素;随着频率的进一步升高,引线电感的作用就越加明显,电阻阻抗上升;在频率很高时,引线电感就成为一个无限大的阻抗,甚至开路。

Apr. 18. 2010 电阻器的阻抗首先是随着频率的升高而增加;但到某Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 ,总的旁路电在200MHz Apr. 18. 2010 电容器的射频等效电路 C :电容数值;Rs :串联电阻;Rp :绝缘电阻;:引线和平板的电感;其中电阻都会形成热损耗,用Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 From SEIEE SJTU 理想的阻抗随着工作频率的升高而近似线性地减小。而实际阻抗, 随着频率的升高,其引线电感变得越来越重要;电容器的特性随着频率的升高而改变。在谐振频率Fr ,引线电感与实际电容形成串联谐振,使得总的电抗趋向于0Ω;之后,在高于Fr 的些政频率之上,电容器的行为呈现为电感性而不再是电容性。

射频基础知识培训 1、无线通信基本概念 利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称之为无线电通信(Wireless Communication),也称之为无线通信。利用无线通信可以传送电报、电话、传真、数据、图像以及广播和电视节目等通信业务。 目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段(包括亚毫米波以下),以至光波。无线通信使用的频率范围和波段见下表1-1 表1-1 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

由于种种原因,在一些欧、美、日等西方国家常常把部分微波波段分为L、S、C、X、Ku、K、Ka等波段(或称子波段),具体如表1 - 2所示 表1-2 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段 无线通信中的电磁波按照其波长的不同具有不同的传播特点,下面按波长

分述如下: 1.1 极长波(极低频ELF)传播 极长波是指波长为1~10万公里(频率为3~30Hz)的电磁波。理论研究表明,这一波段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小。 1.2超长波(超低频SLF)传播 超长波是指波长1千公里至1万公里(频率为30~300Hz)的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定,在海水中衰耗很小(频率为75Hz时衰耗系数为 0.3dB/m)对海水穿透能力很强,可深达100m以上。 1.3 甚长波(甚低频VLF)传播 甚长波是指波长10公里~100公里(频率为3~30kHz)的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10~30kHz,该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播,距离可达数千公里乃至覆盖全球。 1.4 长波(低频LF)传播 长波是指波长1公里~10公里(频率为30~300kHz)的电磁波。其可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。 1.5中波(中频MF)传播 中波是指波长100米~1000米(频率为300~3000kHz)的电磁波。中波可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。中波沿地表面传播时,受地表面的吸收较长波严重。中波的天波传播与昼夜变化有关。 1.6 短波(高频HF)传播 短波是指波长为10米~100米(频率为3~30MHz)的电磁波。短波可沿地表面传播(地波),沿空间以直接或绕射方式传播(空间波)和靠电离层反射传播(天波)。 1.7 超短波(甚高频VHF)传播 超短波是指波长为1米~10米(频率为30~300MHz)的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播,而主要以直射方式(即所谓的“视距”方式)传播。 1.8 微波传播 微波是指波长小于1米(频率高于300MHz)的电磁波。目前又按其波长的不同,分为分米波(特高频UHF)、厘米波(超高频SHF)、毫米波(极

光无源器件 摘要 目录- 1. 2.1概念 3.2品种 4.3测试图 5. 6.4原理及应用 概念 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分,也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。 品种 ▲ FC、SC、ST、LC等多种类型适配器 ▲ 有PC、UPC、APC三种形式 ▲ FC、SC、ST、LC等各种型号和规格的尾纤(包括带状和束状),芯数从单芯到12芯不等。 测试图 光无源器件测试是光无源器件生产工艺的重要组成部分,无论是测试设备的选型还是测试平台的搭建其实都反映了器件厂商的测试理念,或者说是器件厂商对精密仪器以及精密测试的认识。不同测试设备、不同测试系统搭建方法都会对测试的精度、可靠性和可操作性产生影响。本文简要介绍光无源器件的测试,并讨论不同测试系统对精确性、可靠性和重复性的影响。 在图一所示的测试系统中,测试光首先通过偏振控制器,然后经过回波损耗仪,回波损耗仪的输出端相当于测试的光输出口。这里需要强调一点,由于偏振控制器有1~2dB插入损耗,回波损耗仪约有5dB插入损耗,所以此时输出光与直接光源输出光相比要小6~7dB。可以用两根单端跳

线分别接在回损仪和功率计上,采用熔接方式做测试参考,同样可采用熔接方法将被测器件接入光路以测试器件的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。 该方法是很多器件生产厂商常用的,优点是非常方便,如果功率计端采用裸光纤适配器,则只需5次切纤、2次熔纤(回损采用比较法测试*)便可完成插损、回损及偏振相关损耗的测试。但是这种测试方法却有严重的缺点:由于偏振控制器采用随机扫描Poincare球面方法测试偏振相关损耗,无需做测试参考,所以系统测得的PDL实际上是偏振控制器输出端到光功率计输入端之间链路上的综合PDL值。由于回损仪中的耦合器等无源器件以及回损仪APC的光口自身都有不小的PDL,仅APC光口PDL值就有约0.007dB,且PDL相加并不成立,所以PDL测试值系统误差较大,测试的重复性和可靠性都不理想,所以这种方法不是值得推荐的方法。改进测试方法见图2所示。 在图2测试系统中,由于测试光先通过回损仪再通过偏振控制器,所以光源输出端与偏振控制器输入端之间的光偏振状态不会发生大的变化,也就是说系统可测得较准确的DUT PDL值。然而问题还没有解决,PDL是可以了,但回波损耗测试却受到影响。我们知道,测试DUT回波损耗需要先测出测试系统本身的回光功率,然后测出系统与DUT共同的回光功率,相减得出DUT回光功率。从数学上容易理解,系统回光功率相对越小,DUT回损值的精确度、可靠性以及动态范围就会越好,反之则越差。在第二种系统中,系统回光功率包含了偏振控制器回光功率,所以比较大,进而限制了DUT回损测试的可靠性和动态范围。但一般而言,只要不是测试-60dB以外的回损值,这种配置的问题还不大,因此它在回损要求不高的场合是一种还算过得去的测试方法。除了上述两种测试方案以外,还有一种基于Mueller矩阵法的测试系统(图3)。 这种测试系统采用基于掺铒光纤环的可调谐激光器(EDF TLS)而并非普通外腔式激光器,这点很重要,后文还有论述,此外它还加上Mueller 矩阵分析法专用的偏振控制器、回损仪和光功率计。由于采用Mueller 矩阵法测试PDL时要求测试光有稳定的偏振状态,所以可调谐光源与偏振控制器之间以及偏振控制器与回损仪之间要用硬跳线连接,这样可以排除光纤摆动对测试的影响。用Mueller矩阵法测试PDL需要做参考,所以在一定程度上可以排除测试链路对PDL测试的影响,因此这个系统可以得到较高的PDL测试精度以及回损与插损精度,测试的可靠性和可操作性都很好。在该系统中每个测试单元不是独立地工作,它们必须整合为一体,可调谐光源不停扫描,功率计不停采集数据,测试主机分析采集所得数据,最后得出IL、PDL和ORL随波长变化的曲线。这种方法目前主要用在像DWDM器件等多通道器件测试上,是目前非常先进的测试方法。 上述三种测试方法中,笔者认为除了最后一种方法是测试DWDM多通道器件实现快速测试的最佳方案以外,其它两种方法都不足取,原因是它们都一味强调方便,而忽略了精密测试的精确、可靠性及重复性的要求。这也是为什么很多器件厂家测试同样的产品,今天测和明天测结果会大相径庭的原因。解决办法参见图4的耦合器测试装配方式。 利用图4的配置可以一次得出器件的回损和方向性参数,以及器件PDL和平均IL。由于测试激光光源为偏振光源,这样对于器件插损测试就

光无源器件就是不含光能源的光功能的器件,是光纤通信设备的重要组成部分,也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。因其具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等领域。 光无源器件在光路中都要消耗能量,插入损耗是其主要性能指标。光无源器件包括光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别可实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。光无源器件有很多种,本文将讲述常用的几种—光纤衰减器、光纤环形器、光纤准直器、光纤隔离器、光纤传感器、光纤合束器和光纤起偏器。 光纤衰减器 光纤衰减器是一种非常重要的纤维光学无源器件,是光纤CATV 中的一个不可缺少的器件。从市场需求的角度看,一方面光衰减器正向着小型化、系列化、低价格方向发展。另一方面由于普通型光衰减器已相当成熟,光衰减器正向着高性能方向发展,如智能化光衰减器,高回损光衰减器等。到目前为止市场上已经形成了固定式、步进可调式、连续可调式及智能型光衰减器四种系列。 任何光纤系统传输数据的能力取决于接收器的光功率,如下图所示,其显示了接收光功率作用下的数据链路误码率。(误码率是信噪比的倒数,例如误码率越高表示信噪比的信号越低。)无论功率过高或者过低都会导致较高的误码率。光无源器件常见类型

功率过高,接收放大器饱和,功率过低,可能会干扰信号产生噪音等问题。光纤衰减器主要用于调整光功率到所需标准。 光纤环形器 光纤环形器为非互易设备,只能沿单方向环行,反方向是隔离的。 光纤环形器除了有多个端口外,其工作原理与光纤隔离器类似,也是一种单项传输器件,主要用于单纤双向传输系统和光分插复用器中。

射频器件测试方法 一、射频产品指标测试方法 1、功分器 功分器插入损耗和带内波动的测试 1)微带功分器按照上图连接测试系统(腔体功分器在输出端口加衰减器); 2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段,显示参数为S21; 3)读取曲线上的最大功率值和最小功率值; 4)用最小功率值的绝对值减去最大功率值的绝对值即为功分器的带内波动; 5)用最小功率值的绝对值减去理论插入损耗即为功分器的插损。 功分器驻波比的测试 1)按照上图连接测试系统; 2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段,显示参数为S11; 3)读取曲线上的最大值即为该端口驻波比; 4)更换端口重复上述操作; 5)比较所测输入端口和输出端口值,最大值即功分器的端口驻波比。 三阶互调的测试

1)按照上图连接测试系统; 2)按照合路器的指标设置输入频率,输入功率为43dBm×2; 3)读出三阶互调产物的电平值; 4)取最大电平值即为互调。 2、耦合器 耦合器的耦合偏差测量 1)按照上图连接测试系统; 2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段,显示参数为S21; 3)读取曲线上的最小功率值和最大功率值; 4)用最小功率值的绝对值减去耦合度设计值,再用最大功率值减去耦合度设计值,比 较两个差值,取其中最大的一个即为耦合度的偏差。 耦合器的插入损耗测量

1)按照上图连接测试系统; 2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段,显示参数为S21; 3)读取曲线上最小功率值; 4)最小功率值的绝对值减去理论耦合损耗即为耦合器的插入损耗。 耦合器驻波比的测试方法 1)按照上图连接测试系统; 2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段,显示参数为S11; 3)读取曲线上的最大值即为输入端的驻波比; 4)更换端口重复上述操作; 5)比较所测的输入端、输出端、耦合端的值,最大值即耦合器的端口驻波比。 耦合器隔离度的测试方法

第一部分射频基本概念 第一章常用概念 一、特性阻抗 特征阻抗是微波传输线的固有特性,它等于模式电压与模式电流之比。对于TEM波传输线,特征阻抗又等于单位长度分布电抗与导纳之比。无耗传输线的特征阻抗为实数,有耗传输线的特征阻抗为复数。 在做射频PCB板设计时,一定要考虑匹配问题,考虑信号线的特征阻抗是否等于所连接前后级部件的阻抗。当不相等时则会产生反射,造成失真和功率损失。反射系数(此处指电压反射系数)可以由下式计算得出: z1 二、驻波系数 驻波系数式衡量负载匹配程度的一个指标,它在数值上等于: 由反射系数的定义我们知道,反射系数的取值范围是0~1,而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。射频很多接口的驻波系数指标规定小于1.5。 三、信号的峰值功率 解释:很多信号从时域观测并不是恒定包络,而是如下面图形所示。峰值功率即是指以某种概率出现的尖峰的瞬态功率。通常概率取为0.1%。

四、功率的dB表示 射频信号的功率常用dBm、dBW表示,它与mW、W的换算关系如下: dBm=10logmW dBW=10logW 例如信号功率为x W,利用dBm表示时其大小为 五、噪声 噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号(各类点频干扰不是算噪声)。常见的噪声有来自外部的天电噪声,汽车的点火噪声,来自系统内部的热噪声,晶体管等在工作时产生的散粒噪声,信号与噪声的互调产物。 六、相位噪声

相位噪声是用来衡量本振等单音信号频谱纯度的一个指标,在时域表现为信号过零点的抖动。理想的单音信号,在频域应为一脉冲,而实际的单音总有一定的频谱宽度,如下页所示。一般的本振信号可以认为是随机过程对单音调相的过程,因此信号所具有的边带信号被称为相位噪声。相位噪声在频域的可以这样定量描述:偏离中心频率多少Hz处,单位带宽内的功率与总信号功率相比。 例如晶体的相位噪声可以这样描述: 七、噪声系数 噪声系数是用来衡量射频部件对小信号的处理能力,通常这样定义:单元输入信噪比除输出信噪比,如下图:

移动通信基础知识培训会议记录 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成

部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量:顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程度。在移动通信中通话质量是一个很重要的网络参数,按照语言的清晰程度将通话质量分为0到7不同的8个级别,0最好,客户通话时的感知最好;7最差,通话时的感知最好,客户。一般正常的通话质量应该为0-3。 信号场强:是指信号信号的强弱。在移动通信中信号的强弱用具体的电平值表示,通过测试手机可以测得,一般-40~-90dBm为可正常通话的强度范围,也可直观的从普通手机的信号显示格数看出。 手机发射功率:手机发射功率是指,手机在寻呼基站时的功率。手机发射功率越高,说明上行越弱,客户感知为拨打电话上线慢。 切换:就是指当移动台(用户手机)在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程。 掉话:是指用户手机在使用过程中由于出现异常而自动挂断的现象。 单通:是指用户双方正在通话时,由于异常出现只有一方可以听见另一方的

PCB设计流程 元器件的布局 PCB布线注意事项 随着通信技术的发展,手持无线射频电路技术运用越来越广,如:无线寻呼机、手机、无线PDA等,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。这些掌上产品的一个最大特点就是小型化,而小型化意味着元器件的密度很大,这使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)的相互干扰十分突出。 电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此,如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。本讨论采用Protel99SE软件进行掌上产品的射频电路PCB设计时,如果最大限度地实现电路的性能指标,以达到电磁兼容要求。 板材的选择 印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子(或称介质损耗)tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。对于高频电路,介电常数公差是首要考虑的更关键因素,应选择介电常数公差小的基材。 PCB设计流程 由于Protel99SE软件的使用与Protel98等软件不同,因此,首先简要讨论采用Protel99SE 软件进行PCB设计的流程。 ①由于Protel99SE采用的是工程(PROJECT)数据库模式管理,在Windows99下是隐含的,所以应先键立1个数据库文件用于管理所设计的电路原理图与PCB版图。 ②原理图的设计。为了可以实现网络连接,在进行原理设计之间,所用到的元器件都必须在元器件库中存在,否则,应在SCHLIB中做出所需的元器件并存入库文件中。然后,只需从元器件库中调用所需的元器件,并根据所设计的电路图进行连接即可。 ③原理图设计完成后,可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。 ④PCB的设计。

三维工程技术培训讲义1射频基本参数介绍 无源器件原理介绍 三维工程技术培训讲义 2 射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义3 射频基本参数介绍 固有噪声电平 以KTB 定义的热噪声功率,和实际噪声功率电平之间的差别(以dB 表示)叫做噪声系数。把它折算到电路或系统的输入端,噪声系数就为 在线性有噪系统中,已算出了多种带宽内的固有噪声电平:一个实际系统中,在没有互调失真的情况下,输入噪声系数决定了最低) log(10)log(10KTB P NF Nactual dB ?=三维工程技术培训讲义 4 射频基本参数介绍 功率/电平 )是指放大器输出信号能量的能力,直放站的输出功率一般就是它的ALC 电平宽。一般单位为w 、mw 、dBm 。注:dBm 是取1mw 作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。 三维工程技术培训讲义5射频基本参数介绍 增益 ;是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。即:dB=10lgA(A为功率放大倍数) ;是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能三维工程技术培训讲义 6 射频基本参数介绍 插损 当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。如果一个无源器件输出的信号是输入信号的

三维工程技术培训讲义7 射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义 8 射频基本参数介绍 三维工程技术培训讲义9射频基本参数介绍 噪声系数 噪声系数定义为系统输入信噪功率比(SNR 0)与输出信噪功率比(SNR 1)的比值。噪声系数表征了信号通过系统后,系统内部噪声造成信噪比恶三维工程技术培训讲义 10 射频基本参数介绍 线性 线性通常用来度量放大器使信号形状失真的程度。通常要求放大器工作在线性工作环境中,即输入与输出的信号完全一样,只是工作幅度被放大或缩小。 三维工程技术培训讲义11射频基本参数介绍 互调 ;互调是指非线性射频线路中,两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。 ;互调产生的本来并不存在“错误”信号,此信号三维工程技术培训讲义 12 射频基本参数介绍 互调(举例) 频率A 及B 上的载波,产生如下互调信号:1阶:A ,B 2阶:(A+B ),(A-B )

光无源器件的原理及应用 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件,其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法,与纤维光学、集成光学息息相关;因此它与电无源器件有本质的区别。在光纤有线电视中,其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源器件有很多种,限于篇幅,此处仅讲述常用的几种—光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关。 一、光纤活动连接器。 光纤活动连接器是实现光纤之间活动连接的无源光器件,它还有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展,现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品,是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一。 尽管光纤(缆)活动连接器在结构上千差万别,品种上多种多样,但按其功能可以分成如下几部分:连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用,也可以合在一起成为组件使用。实际上,一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。 (1)连接器插头。 使光纤在转换器或变换器中完成插拔功能的部件称为插头,连接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在插入转换器或变换器后可以实现光纤(缆)之间的对接;插头的机械结构用于对光纤进行有效的保护。插针是一个带有微孔的精密圆柱体,其主要尺寸如下: 外径 Ф2.499±0.0005mm 外径不圆度 <0.0005mm 微孔直径 Ф126±0.5μm 微孔偏心量 <1μm 微孔深度 4mm 或10mm 插针外圆柱体光洁度 ▽14 端面曲率半径 20-60mm 插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多的是陶瓷,陶瓷材料具有极好的温度稳定性,耐磨性和抗腐蚀能力,但价格也较贵。塑料插头价格便宜,但不耐用。市场上也有较多插头在采用塑料冒充陶瓷,工程人员在购买时请注意识别。 插针和光纤相结合成为插针体。插针体的制作是将选配好的光纤插入微孔中,用胶固定后,再加工其端面,插头端面的曲率半径对反射损耗影响很大,通常曲率半径越小,反射损耗越大。插头按其端面的形状可分为3类:PC型、SPC型、APC型。PC型插头端面曲率半径最大,近乎平面接触,反射损耗最低;SPC型插头端面的曲率半径为20mm,反射损耗可达45dB,插入损耗可以做到小于0.2dB;反射损耗最高的是APC型,它除了采用球面接触外,还把端面加工成斜面,以使反射光反射出光纤,避免反射回光发射机。斜面的倾角越大,反射损耗越大,但插入损耗也随之增大,一般取倾角为8o—9o,此时插入损耗约0.2dB,反射

移动通信基础知识培训

移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量(RXQUAL):顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程

射频电路中无源器件的特性 1.高频电阻 低频电子学中最普通的电路元件就是电阻,它的作用是通过将一些电能装化成热能来达到电压降低的目的。电阻的高频等效电路如图所示,其中两个电感L模拟电阻两端的引线的寄生电感,同时还必须根据实际引线的结构考虑电容效应;用电容C模拟电荷分离效应。 电阻等效电路表示法 根据电阻的等效电路图,可以方便的计算出整个电阻的阻抗: 下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率的关系,正像看到的那样,低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高并超过一定值时,寄生电容的影响成为主要的,它引起电阻阻抗的下降。当频率继续升高时,由于引线电感的影响,总的阻抗上升,引线电感在很高的频率下代表一个开路线或无限大阻抗。 一个典型的1K?电阻阻抗绝对值与频率的关系 2.高频电容 片状电容在射频电路中的应用十分广泛,它可以用于滤波器调频、匹配网络、晶体管的偏置等很多电路中,因此很有必要了解它们的高频特性。电容的高频等效电路如图所示,其中L为引线的寄生电感;描述引线导体损耗用一个串联的等效电阻R1;描述介质损耗用一

个并联的电阻R2。 电容等效电路表示法 同样可以得到一个典型的电容器的阻抗绝对值与频率的关系。如下图所示,由于存在介质损耗和有限长的引线,电容显示出与电阻同样的谐振特性。 一个典型的1pF电容阻抗绝对值与频率的关系 3.高频电感 电感的应用相对于电阻和电容来说较少,它主要用于晶体管的偏置网络或滤波器中。电感通常由导线在圆导体柱上绕制而成,因此电感除了考虑本身的感性特征,还需要考虑导线的电阻以及相邻线圈之间的分布电容。电感的等效电路模型如下图所示,寄生旁路电容C 和串联电阻R分别由分布电容和电阻带来的综合效应。 高频电感的等效电路 与电阻和电容相同,电感的高频特性同样与理想电感的预期特性不同,如下图所示:首先,当频率接近谐振点时,高频电感的阻抗迅速提高;第二,当频率继续提高时,寄生电容

基于ADS的射频微波元器件模型库构建 谢成诚张涛 (安捷伦科技EEsof EDA ) cheng-cheng_xie@https://www.360docs.net/doc/ed17805994.html,; tao_zhang@https://www.360docs.net/doc/ed17805994.html, 摘要仿真是早期验证最重要、最直观的手段,也是研发过程中发现问题和优化设计的重要途径。本文针对不同类型器件,提出了基于原理图模型、行为级模型以及测试模型,建立射频微波模型库。其中,使用基于测试结果的X参数能够成功对放大模块、检波器、混频器等非线性器件进行有效建模。统一的射频元器件模型平台将使现有的元器件参数电子化,同时便于加入新元器件的设计电路或测试结果等,能够保障射频系统设计的有效开展。 关键词射频与微波元器件,模型库,X参数,仿真, ADS Construction of RF & Microwave Component Model Library Based on ADS XIE Chengcheng, ZHANG Tao Agilent Technologies, EEosf EDA Abstract:In the complete R&D process for complicated communication system, EDA simulation is one of the most important and straightforward approaches to verify the performance at the early stage, and also the best method to discover problems and optimize designs. With the database of RF component model, the parameters of component can be denoted in computerization’s situation. This model database can be easily expand to new components with circuit diagram or measurement data and will ensure the efficiency of RF system development. Keywords: RF& Microwave component; behavioral model; X-parameter; modeling; ADS 1 引言 在进行通讯系统设计时,为了保证系统性能、保障研制周期,有必要在系统设计阶段充分评估系统性能、验证系统算法、合理分配分系统指标,利用先进仿真技术为总体部门提供技术支撑保障,提高各部门设计效率,增进部门之间的协作。 数字化样机研制平台建设就是基于这一需求进行的重要尝试。使用仿真技术,在系统指标分配阶段,进行系统建模及算法建模,通过仿真得到整个系统的电气性能,考虑关键指标对系统性能的影响。采用仿真技术进行模拟,可以尽早考虑分系统间的相互影响,合理进行系统指标分配,通过合理的技术手段解决问题,提高系统的稳定性。 在进行数字化样机研制过程中,必须将射频微波电路的性能加以考虑,以最大程度接近系统的实际工作状态。如何将已有电路或设计中的元器件性能加以考虑,是进行数字化样机研制的基础保障工作之一。建立射频元器件模型库的工作使现有的元器件参数电子化,同时能够快速加入新元器件的设计电路、测试结果等,保障数字化样机设计工作的开展。 2 业界现状 目前射频、微波设计人员尚处于按照指标完成设计、调试工作的阶段,没有对完成后的产品进行系统的建模、归档工作,这样会存在一些问题: 缺乏统一的设计、仿真平台,在进行系统仿真时缺乏器件模型支持; 缺乏规范的测试模型库,已有电路的使用率不高,往往是在不同的系统中,针对类似的功能元器件重复设计、调试电路,造成人力、物力的极大浪费; 文档管理工具匮乏,人员组织结构发生变化后,已有的电路、模块难以再次使用,

基本射频知识

培训目录 移动通信频谱划分 射频几个基本参数 无源器件基本知识

电信和广播电视的工作频带分配

移动通信频率 FDMA 30 kHz Frequency Time 1 2 3 1 TDMA 30 kHz Frequency Time 1.23 MHz Frequency Time CDMA 多址方式

当前中国2G与3G频谱分配 DCS1800 Rx 1710 –1785 DCS1800 Tx 1805 –1880 8 2 5 - 8 3 5 8 3 5 - 8 3 9 8 7 - 8 8 8 8 - 8 8 6 8 9 - 9 3 9 3 - 9 9 9 3 1 - 9 3 5 9 3 5 - 9 4 8 9 4 8 - 9 5 4 9 5 4 - 9 6 0 8 3 9 - 8 4 5 8 8 6 - 8 9 9 9 - 9 1 5 R e s e r v e d TACS-C (Rx) AMPS-A (Rx) 825-835 AMPS-B (Rx) 835-845 TACS-A (Rx) 890-897.5 TACS-B (Rx) 897.5-905 GSM (Rx) 905-915 TACS-A (Tx) 935-942.5 TACS-B (Tx) 942.5-950 GSM (Tx) 950-960 TACS-C (Tx) 924-935 联通 CDMA CT2 (空)中移动GSM 联通 GSM M O R G S M - R 中移动GSM联通 GSM AMPS-A (Tx) 870-880 AMPS-B (Tx) 880-890 M O R G S M - R 联通 CDMA r e s e r v e 保 留 中移动联通 信产部 尚未发放 美国标准中国电信 ITU标准 TDD 频谱 C M C C D C S 1 8 T D D T D - S C D M A DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 中 移 动 D C S 1 8 SCD MA 中国 电信 CDM A WLL PCS1900 Rx 1850 -1910 PCS1900 Tx 1930 -1990 中 移 动 D C S 1 8 I T U M S S 1 9 8 - 2 1 PHS 1 8 5 - 1 8 2 1 9 - 1 9 1 1 8 5 - 1 8 6 5 1 8 6 5 - 1 8 8 1 8 8 - 1 9 1 9 4 5 - 1 9 6 1 9 6 - 1 9 8 1 7 1 - 1 7 2 5 1 7 4 5 - 1 7 5 5 1 8 4 - 1 8 5 1 7 5 5 - 1 7 8 5 1 7 8 5 - 1 8 5 2 1 - 2 2 5 1 9 8 - 2 1 1 9 1 - 1 9 2 CDMA PCS ITU IMT-2000 Rx 1920 -1980 中国 电信 CDM A WLL 2 1 1 - 2 1 7 2 3 - 2 4 ITU IMT-2000 Tx 2110 -2170 FDD 补充频段 TDD 主要 FDD 补充频段 FDD 主要频段 FDD 主要频段 TDD 主要频段 TDD 补充 信产部 3G规划

2017年射频金属元器件行业分析报告 2017年7月

目录 一、行业管理 (4) 1、行业监管体制 (4) 2、行业主要法律法规及产业政策 (4) 二、行业概况 (5) 1、射频金属元器件介绍 (5) 2、我国移动通信基站设备行业介绍 (7) 3、射频金属元器件行业发展概况 (8) (1)市场规模 (8) (2)竞争格局 (10) 三、行业上下游之间的关联性 (11) 四、进入行业的主要壁垒 (12) 1、研发和技术壁垒 (12) 2、综合管理能力壁垒 (12) 3、客户壁垒 (13) 五、影响行业发展的因素 (13) 1、有利因素 (13) (1)国家产业政策支持 (13) (2)终端用户消费进入大数据时代 (13) (3)移动通信基站建设直接带动通信主设备商对射频金属元器件市场需求增长 (14) (4)中国作为射频金属元器件全球采购中心的地位稳步提升 (14) 2、不利因素 (15) (1)射频金属元器件行业集中度低,不利于行业技术进步 (15) (2)专注于射频金属元器件的优质企业较少 (15) 六、行业周期性、季节性、区域性 (16) 1、周期性 (16)

2、季节性 (16) 3、区域性 (16) 七、行业风险特征 (16) 1、政策风险 (16) 2、原材料价格波动风险 (17) 3、下游行业波动风险 (17) 八、行业主要企业情况 (17) 1、深圳市欣天科技股份有限公司 (17) 2、东莞洲亮通讯科技有限公司 (18) 3、弗兰德科技(深圳)有限公司 (18)

一、行业管理 1、行业监管体制 我国通信系统设备制造业的主管部门是国家发展和改革委员会与工业和信息化部。国家发展和改革委员会与工业和信息化部及其下属各机构主要负责制定产业政策,指导行业结构调整、行业体制改革、技术进步和技术改造等工作。行业内各企业的业务管理和生产经营则完全市场化。 行业自律性组织包括中国通信工业协会、中国通信标准化协会、中国通信企业协会、中国TD 产业联盟等。 2、行业主要法律法规及产业政策

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