射频电路理论与技术-Lectrue 2(微带线)_图文.ppt
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射频微波电路导论课件
滤波器设计
滤波器的作用
滤波器用于选择特定频率范围的 信号，抑制不需要的频率成分，
从而提高信号的纯度。
滤波器的设计方法
可以采用LC电路、微带线等方法进 行滤波器的设计，通过调整元件的 值和连接方式来实现不同的滤波特 性。
滤波器的应用场景
在射频微波电路中，滤波器广泛应 用于信号处理、通信系统等领域。
天线设计
THANKS
感谢观看
物联网技术将促进射频微波电路与其他技术的 结合，如传感器技术、云计算技术等，为射频 微波电路的创新发展提供更多可能性。
新材料的应用前景
新材料的出现将为射频微波电 路的设计和制造提供更多的选 择和可能性。
新材料具有优异的物理性能和 化学性能，可以提高射频微波 电路的性能和稳定性。
新材料的应用将推动射频微波 电路向绿色环保、可持续发展 方向迈进，降低对环境的负面 影响。
04
射频微波电路的设计与实现
匹配网络设计
匹配网络的作用
匹配网络的应用场景
匹配网络是用于实现射频微波电路中 各个元件之间的阻抗匹配，确保信号 传输的效率和质量。
在射频微波电路中，如放大器、滤波 器、混频器等元件都需要用到匹配网 络，以确保信号的顺畅传输。
匹配网络的设计方法
可以采用传输线理论、Smith Chart 等方法进行匹配网络的设计，通过调 整元件的阻抗值来实现匹配。
01
03
滤波器在射频微波电路中的设计和制作需考虑其频率 响应特性、插入损耗和群时延等因素，以确保电路性
能的稳定性和可靠性。
04
滤波器的种类繁多，常见的有LC滤波器、微带线滤波 器和介质滤波器等，根据不同的应用需求选择合适的 滤波器类型和规格。
03
射频技术-射频链路 ppt课件
SKLMMW 35
线性化-前馈法
射频技术
ppt课件
SKLMMW 36
功放实物
射频技术
ppt课件
SKLMMW 37
射频电路的典型性能
射频技术
ppt课件
SKLMMW 38
射频电路的典型性能
调制、解调精度 接收机灵敏度 邻道选择性 阻塞特性分析 WCDMA终端射频接收机指标 WCDMA终端射频发射机指标
1mW
200 200 200 2
4000W
射频技术
ppt课件
SKLMMW 4
典型收/发机原理框图
射频技术
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SKLMMW 5
典型收/发机原理框图
直接调制发射机原理框图 超外差发射接收机原理框图 数字中频发射机原理框图
零中频射频接收机原理框图 超外差射频接收机原理框图 数字中频接收机原理框图
SKLMMW 48
• GSM： SNR<9dB BER<2.44%, 102dBm. • 4G.
根据通信行业标准YD/T 1484.6-2013《无线终端空间射频辐射功率和接收 机性能测量方法第6部分：LTE无线终端》规定，总全向辐射灵敏度的平均 值最大不能超过-88dBm，总全向辐射功率的平均值最小不能低于16.5dBm。
优点：调制精度高，射频电路设计简单；
缺点：对基带要求较高，目前成本较高，功耗大。
射频技术
ppt课件
SKLMMW 9
(IV)超外差射频接收机原理框图
RF BPF
LNA
IMG REJ Filter
RFLO
IF BPF
AMP
0/90
LPF
射频电路原理框图PPT课件
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18
射频电路的主要元件及工作原理
• MT6129系列采用非常低中频结构（与零中频相比，能够改 善阻塞抑制、AM抑制、邻道选择性，不需DC偏移校正，对 SAW FILTER共模平衡的要求降低），采用镜像抑制（35dB 抑制比）混频滤波下变频到IF，第1中频频率为：GSM 200KHZ，DCS/PCS 100KHZ。第1IF信号通过镜像抑制滤 波器和PGA（每步2dB共78dB动态范围）进行滤波放大，经 第2混频器下变频到基带IQ信号，频率为67.708KHz。
.
21
射频电路的主要元件及工作原理
当混频器的输出信号为信号频率与本振信号之差，且 比信号频率高时，所用的变频器被称为下边带上变频。
• 在接收机电路中的混频器是下变频器，即混频器输出 的信号频率比输入信号频率低；在发射机电路中的混 频器通常用于发射上变频，它将发射中频信号与 UHFVCO(或RXVCO)信号进行混频，得到最终发射信 号。
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27
射频电路的主要元件及工作原理
• 在GSM 系统中，有一个公共的广播控制信道(BCCH)， 它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机，就会在 逻辑电路的控制下扫描这个信道，从中获取同步与频率校 正信息，如手机系统检测到手机的时钟与系统不同步，手 机逻辑电路就会输出AFC 信号。AFC 信号改变 13MHz/26MHz 电路中VCO 两端的反偏压，从而使该 VCO 电路的输出频率发生变化，进而保证手机与系统同 步。
.
3
手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程： 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声 表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大 （可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。
射频微波电路导论 课件(西电版)第1章
射频电路布线与PCB制作
高功率发射电路远离低功率接收电路 〃保证充足的物理空间 〃布置在PCB板的两面 〃加金属屏蔽罩
射频电路布线与PCB制作
布线时作为常规应考虑以下基本原则 1、射频器件管脚间引线越短越好 2、可靠的接地是器件稳定工作的保证 3、射频信号间避免近距离平行走线，射频 输出远离射输入 4、保证印制板导线最小宽度 因设计条件的制约无法实施常规准则时，必须学会 进折中处理
ΓOUT = S’22
ΓL
' S22 S22
RL
放大器电路方块图
S12 S21S 1 S11S
小信号放大器设计步骤
小信号放大器设计步骤
1.根据指标选择适当晶体管 2.设计直流偏置电路 3.测量晶体管的S参数 3.判断稳定性 4.根据单向化系数确定单、双向化设计 5.设计输入输出匹配网络 ①最大增益设计 ②等增益设计 ③最佳噪声设计
两大步骤：布局、布线
布局 布局是设计中一个重要的环节，合理的布局是 PCB设计成功的第一步，是实现一个优秀RF设 计的关键。 布局规则 1、设置去耦电容 2、确保射频信号路径最短 3、高功率发射电路远离低功率接收电路
射频电路布线与PCB制作
电源设置去耦电容
射频电路布线
与PCB制作
确定射频信号最短路径
射频模块
项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OPEN/SHORT/THRU п 型 T 型阻抗匹配器 电阻式功率分配器 威尔金森微带功率分配器 п 型 T 型衰减器 L－C 定向耦合器 微带线定向耦合器 滤波器 放大器 振荡器 压控振荡器 变频器，倍频器 混频器 微波控制电路 天线 模块
平行线定向耦合器的应用
射频电路理论与设计(第2版)-PPT-第9章
《射频电路理论与设计（第2版）》
9.1 9.2 9.3
放大器的工作状态和分类 放大器的偏置网络
小信号放大器的设计
功率放大器的设计 多级放大器的设计
9.4
9.5
《射频电路理论与设计（第2版）》
9.1 放大器的工作状态和分类 9.1.1 基于静态工作点的放大器分类
根据静态工作点的不同，放大器可以分为以下4类。 （1） A类放大器 （2） B类放大器 （3） AB类放大器 （4） C类放大器 也即：甲类、乙类、 甲乙类、丙类。
《射频电路理论与设计（第2版）》
9.2 放大器的偏置网络
偏置网络的设计是直流电路的设计，偏置电路的
作用是在特定的工作条件下为放大器提供适当的静态工
作点，以保持放大器工作特性的恒定。
《射频电路理论与设计（第2版）》
9.2.1 偏置电路与射频电路之 间的连接
偏置电路是直流的通路，射频电路是射频交流信 号的通路，偏置电路与射频电路是一个放大器中不可分 割的两部分，但希望直流的通路与射频交流信号的通路 之间能够完全隔离，以消除直流与射频交流信号之间的
《射频电路理论与设计（第2版）》
射频电路理论与设计 （第2版）
《射频电路理论与设计（第2版）》
《射频电路理论与设计（第2版）》
本书有配套的仿真教材 《ADS射频电路设计基础与 典型应用（第2版）》。 2本书在多个章节都有 互动。《射频电路理论与设 计（第2版）》注重理论设计，
而《ADS射频电路设计基础
《射频电路理论与设计（第2版）》
9.1.2 基于信号大小的放大器分类
根据信号大小的不同，放大器可以分为小信号工 作模式和大信号工作模式，分述如下。 （1） 小信号分析法 当输入交流信号的幅度与恒定偏压值相比是一个 小量级时，器件的工作状态近似线性，可以采用小信号 分析法。 （2） 大信号分析法 当输入交流信号的幅度很大时，交流信号的工作 区域会超出器件的线性工作区域，进入非线性工作区域， 引起器件非线性工作，这时用大信号分析法。
《射频电路与天线》课件
电容元件
定义
电容元件是一种能够存储电场能 量的元件，其基本结构是两个平
行板导体之间的绝缘介质。
工作原理
当电压施加在电容元件上时，会在 电介质中产生电场，使得两极板之 间产生电荷吸引力。
特性
电容元件具有容抗，其值与电容量 和频率成反比。在射频电路中，电 容元件常用于滤波、耦合和匹配等 应用。
电阻元件
天线的工作原理
总结词
天线的工作原理
VS
详细描述
天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射 。当天线受到电磁波激励时，会在其周围 产生电磁场，形成电磁波的辐射和传播。 天线的形状、尺寸和材料等因素决定了其 辐射特性和方向性。常见的天线形式包括 偶极子天线、单极子天线、抛物面天线等 ，它们各有不同的工作原理和应用场景。
能将得到进一步提升，为无线通信技术的发展提供有力支持。
02 射频电路的基本元件
电感元件
定义
电感元件是一种能够存储磁场能量的 元件，其基本结构是一个导线绕组。
工作原理
特性
电感元件具有感抗，其值与电感量成 正比，与频率成反比。在射频电路中 ，电感元件常用于滤波、耦合和调谐 等应用。
当电流在电感元件中流动时，会产生 一个与电流变化方向相反的感应电动 势，阻碍电流的变化。
《射频电路与天线》PPT课件
contents
目录
• 射频电路概述 • 射频电路的基本元件 • 天线基础 • 常见天线类型与应用 • 天线阵列与馈电网络 • 射频电路与天线的未来发展
01 射频电路概述
定义与特点
总结词
射频电路是无线通信系统中的关键组成部分，具有频率高、频带宽、信号传输损耗低等特点。
要点二
详细描述
在进行馈电网络设计与实现时，需要综合考虑信号传输效 率、功率分配均匀性、相位一致性等因素。通过对传输线 型式、功率分配器和相位调整器等进行合理选择和设计， 可以确保馈电网络的性能满足天线阵列的工作需求。同时 ，还需要考虑馈电网络的可靠性、可维护性和成本等因素 ，以满足实际应用的需求。
射频电路理论与技术-Lectrue 1(微带线性质及工作状态).
还有另外一种损耗：辐射损耗（存在于开放式的传输线中）
上述两种主要的损耗在不同传输线中所占比重不同。如在 金属波导中，主要是导体损耗。
2018/11/11
南京理工大学通信工程系
传输线方程的通解 根据
d 2U 2 U A2ez 代入 dU ( R1 jL1 ) I
Z in ( z ' ) Z 0
Z l jZ 0 tan z ' Z 0 jZ l tan z '
2018/11/11
南京理工大学通信工程系
一般情况下的传输线方程
一般传输线方程
u i R1i L1 z t i u G1u C1 z t
dU ( R1 jL1 ) I dz dI (G1 jC1 )U dz
对时谐情况，采用复数形式
d 2U 2 U 0 2 dz d 2I 2 I 0 2 dz
L1C1
其中
Z 0 L1 / C1
传输线任意处的电压、电流（终端边界条件）
U ( z ') U ( l )cos z ' jZ0 I ( l )sin z ' I ( z ') j U (l ) sin z ' I ( l )cos z ' Z0
练习：请推导始端边界条件（已知Us，Is ）下的解。
U ( z) U s Z 0 I s z U s Z 0 I s z e e 2 2 1 U s Z 0 I s z U s Z 0 I s z I ( z) e e Z0 2 2
2018/11/11
U ( z) U l Z 0 I l ( z l ) U l Z 0 I l ( z l ) e e 2 2 1 U l Z 0 I l ( z l ) U l Z 0 I l ( z l ) I ( z) e e Z0 2 2
射频电路设计教学课件
常数（传播常数）：
k
空间相位kz变化2π 所经过的距离称为波长： 2 / 正弦波的等相位面传播的速度称为相速度。
t z 常数， dt dz 0 故 dz 1 c f ∴TEM波相速： v p dt r r
相 速： v p
2
1
1
0 0
vp f
3 108 m / s
10 m 1m 1 cm
波
长：
2v p
17
1.3 频谱
频 段
ELF(极低频) VF(音频) VLF(甚低频) LF(低频) MF(中频) HF(高频) VHF(甚高频)
电气和电子工程师学会(IEEE) 频谱
模拟电荷分离效应Ca 模拟引线L R 模拟引线L L2 R C2 C1 L1 L2
模拟引线间电容Cb
高频电阻等效电路表示法
高频线绕电阻等效电路表示法 21
微波电阻
22
例1.3 求出用长2.5cm，AWG26铜线连接的500Ω金属膜电阻的 高频阻抗特性，寄生电容Ca=5pF。 解： AWG26的d=16mil，a= 8×2.54×10-5m=0.2032mm 由1.10和1.11式(P15)， aRDC a 2l L f 0 Cu 2 2Cu 4f a Cu
变的载流子形成交变磁场，该磁场又感应一个电场，与该电场
相关联的电流密度与原始的电流相反，在中心感应最强，所以 导体中心的电阻最大，随着频率的提高，电流趋向于导体外表 ——趋肤效应。 沿z方向的电流密度：J z pIJ0 pr/2aJ1 pa
2 其中 p j cond ，J 0，J1 是零阶和一阶贝塞尔函数，I为总电流