射频四大基本元器件的作用与应用
关于射频芯片的功能介绍和一般应用领域
关于射频芯片的功能介绍和一般应用领域RF即Radio Frequency——射频。
指的是什么呢?广泛定义，应是指300KHZ到300GHZ范围之间的高频交流变化电磁波。
射频技术在无线通信领域中被广泛使用，它的定义范围随着时代和科技应用逐渐演化和发展。
RFIC——射频芯片，我们也称之为MMIC。
指的是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过天线谐振发送出去的一个元器件(模块)，它包括功率放大器、低噪声放大器和天线开关。
射频芯片架构包括接收通道和发射通道两部分。
发射电路由发射调制器、发射鉴相器、发射压控振荡器(TX-VCO)、功率放大器(功放)、功率控制器(功控)、发射互感器等电路组成。
发射时，逻辑电路处理过的发射基带信息送入发射调制器，与本振信号调制后用TX-VCO把信号频率上升为基站能接收的频率信号。
当TX-VCO工作后，产生频率信号分两路走:A、路取样送回发射调制器，与本振信号混频产生一个发射鉴频信号，送入鉴相器中与发射中频进行较;若与工作信道不符合，则鉴相器会产生一个跳变电压去控制TX-VCO内部变容二极管的电容量，达到调整频率目的。
B、路送入功放经放大后由天线转化为电磁波辐射出去。
接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、接收解调器等电路组成。
接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，经过天线开关接收通路，送高频滤波器滤除其它无用杂波，高频放大后，送入接收解调器与本振信号进行解调，得到接收基带信息送到逻辑音频电路进一步处理。
以上所有的器件和信号处理，构成了一个完整的射频芯片(或射频模块)。
射频芯片应用射频芯片其实应用广泛。
很多介绍是以手机为例，因此对于射频，消费者可能以为，除了蓝牙(2.4G)，就是3G、4G、5G之类。
实际上，涉及无线通信，满目RF。
以下是日常生活中常见的一些RFIC涉及生活方面的应用。
涉及消费电子比如手机的，一般是4G/5G通信的RFIC 应用;笔记本、无线鼠标等一般是2.4G应用;wifi一般是2.4G/5G的RF 应用。
详解射频电路中的电阻，电容和电感
详解射频电路中的电阻，电容和电感电阻，电容和电感是电子线路中最常用的元器件，在低频电子线路或者直流电路中，这些元器件的特性很一致。
但是在射频电路中又会是什么情况呢？No.1 电阻电阻是在电子线路中最常用的基础元件之一,基本功能是将电能转换成热产生电压降。
电子电路中,一个或多个电阻可构成降压或分压电路用于器件的直流偏置,也可用作直流或射频电路的负载电阻完成某些特定功能。
通常,主要有以下几种类型电阻：高密度碳介质合成电阻、镍或其他材料的线绕电阻、温度稳定材料的金属膜电阻和铝或铍基材料薄膜片电阻。
这些电阻的应用场合与它们的构成材料、结构尺寸、成本价格、电气性能有关。
在射频/微波电子电路中使用最多的是薄膜片电阻,一般使用表面贴装元件（SMD）。
单片微波集成电路中使用的电阻有三类：半导体电阻、沉积金属膜电阻以及金属和介质的混合物。
物质的电阻的大小与物质内部电子和空穴的迁移率有关。
从外部看,物质的体电阻与电导率σ和物质的体积L×W×H有关,即在射频应用中,电阻的等效电路比较复杂,不仅具有阻值,还会有引线电感和线间寄生电容,其性质将不再是纯电阻,而是“阻”与“抗”兼有,具体等效电路如图2-4所示。
图中Ca表示电荷分离效应,也就是电阻引脚的极板间等效电容；Cb表示引线间电容;L为引线电感。
对于线绕电阻,其等效电路还要考虑线绕部分造成的电感量L1和绕线间的电容C1,引线间电容Cb与内部的绕线电容相比一般较小,可以忽略,等效电路如图2-5所示。
以500Ω金属膜电阻为例(等效电路见图2-4),设两端的引线长度各为2.5cm,引线半径为0.2032mm,材料为铜,已知Ca为5pF,根据式（2-3）计算引线电感,并求出图2-4等效电路的总阻抗对频率的变化曲线,如图2-6所示。
从图2-6中可以看出,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。
(最新整理)射频电路的主要元件及工作原理
2021/7/26
19
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。
2021/7/26
6
手机通用的接收与发射流程
3、射频电路原理框图：
2021/7/26
7
二、射频电路的主要元件及工作原理
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA
2021/7/26
8
射频电路的主要元件及工作原理
1、天线、匹配网络、射频连接器： • 天线（E600）：作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。
2021/7/26
24
射频电路的主要元件及工作原理
2021/7/26
25
射频电路的主要元件及工作原理
• 3）、频率合成器（Frequency Synthesizer）： • 将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信
号的技术称为频率合成，或频率综合技术。移动电话通常使 用的是带锁相环的频率合成器，原理框图见下：
2021/7/26
31
射频电路的主要元件及工作原理
• 低通滤波器滤掉鉴相器输出的高频成分，以防止高频谐波对 VCO 电路的影响。在鉴相器中，参考信号与VCO 分频后的 信号进行比较。
• VCO 是一个电压一频率转换装置，它将电压的变化(鉴相器 输出电压的变化)转化为频率的变化。VCO 输出的信号通常 是一路到其他功能电路；另一路回到分频器作取样信号
射频器件知识分享(原理,参数测试,产业链分析)
端口2
端口3
射频开关工作原理
以单刀双掷射频开关为例，当控制 端口加上正电压时，连接端口1与 端口3的电路导通，同时连接端口2 与端口3的电路断开；当控制端口 加上零电压时，连接端口1与端口3 的电路断开，同时连接端口2与端 口3的电路导通。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制端口
射频器件的特性和工作原理
射 频 滤 波 器 ( F i l t e r ) 国 外 ： Skyworks、Qorvo、太阳诱电、英飞凌、MuRata、TDK、博通、Avago 国 产 ： 三安集成、无锡好达、德清华莹、天津诺思、贵州中科汉天下、杭州左蓝、厦门开元 通信、天通股份、宇讯科技、东山精密、信维通信
射 频 功 率 放 大 器 ( P A ) |国 外 ： Skyworks、Qorvo、英飞凌、博通、Avago 国 产 ： 络达、唯捷创芯、紫光展锐、北京中科汉天下、无锡中普微、国民飞骧、华为海思、 艾为电子、慧智微、苏州宜确、上海康希、三伍微、厦门宇臻、锐石创芯、芯扑科技、猎芯、 南通至晟、芯百特、SANA
射频低噪声放大器工作原理图
射频低噪声放大器工作原理
输入的射频信号被输入匹配网络转 化为电压（电信号），经过放大器 对电压进行放大，同时在放大过程 中最大程度降低自身噪声的引入， 最后经过输出匹配网络转化为放大 后功率信号输出。
射频器件的特性和工作原理
射频功率放大器(PA)| 将发射端的小功率信号转换成大功率信号的装置， 用于驱动特定负载的天线等。
声表面波滤波器工作原理图
声表面波滤波器工作原理
输入电信号后被输入叉指换能器转 换为同频率声波，经过输出叉指换 能器转换成电信号，实现频率选择。
射频器件的特性和工作原理
射频器件的选型与应用
射频器件的选型与应用射频器件是指在射频电路中起到信号放大、混频、滤波、调制和解调等作用的电子器件。
射频技术在现代通信、电视、雷达、卫星导航等领域应用广泛。
正确选型和应用射频器件对于保证系统性能、降低成本、提高可靠性都具有至关重要的作用。
下面将对射频器件的选型与应用做一些详细的介绍。
一、射频器件的基本分类射频器件的基本分类可以分为放大器、滤波器、混频器等。
下面将针对这些器件的选型进行一些讨论。
二、放大器的选型放大器是射频系统中常用的器件之一，它的主要功能是放大传输信号的电流和电压。
正确的选型能够有效的改善射频系统中的信号质量。
比较常用的几种射频放大器是分立型放大器、集成型放大器和多级放大器。
1、分立型放大器的选型分立型放大器是指由多个分立元器件部件组成的放大器，它的优点是工艺简单，易于调试和分析。
当然，这种放大器的缺点也很明显，它的面积比集成型放大器大，不适合尺寸较小的设备中使用。
分立型放大器的选型主要包括以下几个要素：（1）增益：射频系统中的放大器需要具备足够的增益使得接收到的微弱信号被放大以便于后续的处理。
（2）噪声：对于前端的放大器来说，其主要功能是对信号进行放大，但是同时也会将噪声一起放大。
如果噪声过大，则会对信号的质量产生影响。
（3）功率：放大器的功率标志着其放大能力的强弱。
放大器的功率应该越大越好，但同时功率过大也会导致功耗的增加和温度的升高。
（4）匹配：对于放大器来说，尽量使得其内部阻抗与系统负载匹配，能够有效避免反射功率对信号的干扰。
集成型放大器是指在同一芯片中集成了多个放大器部件。
相对于分立型放大器，其面积小，尺寸更加紧凑，且有助于提高系统的可靠性。
集成型放大器的选型主要包括以下几个方面：（1）集成度：集成型放大器的集成度越高，设计难度越大。
零部件占用的面积越小，能够使得系统尺寸更加的紧凑，这一点需根据具体应用来选择。
（2）噪声系数：集成型放大器的噪声系数一般较小，因此在系统中的使用能够降低信号噪声。
射频芯片的原理和作用
射频芯片的原理和作用
射频芯片（RF芯片）是一种专门用于处理射频信号的集成电路。
其原理是基于射频电子学理论，通过集成多种射频功能模块，如放大器、混频器、滤波器、调制解调器等，实现对射频信号的处理和转换。
射频芯片的主要作用是在无线通信系统中将数字信号转换为相应的射频信号，或将射频信号转换为数字信号。
具体作用包括：
1. 放大射频信号：射频芯片中的放大器模块可以增强输入的微弱射频信号的幅度，以增强信号的可靠性和传输距离。
2. 混频转换：射频芯片中的混频器模块能够将一个射频信号与局部振荡器产生的射频信号相混合，得到经过频率转换的中频信号。
3. 解调调制：射频芯片中的解调调制模块可以将射频信号解调为基带信号，或将基带信号调制为射频信号，实现信号的传输和处理。
4. 频率选择：射频芯片中的滤波器模块可以实现对不同频率信号的选择和滤除，用于信号的分离和抑制干扰。
5. 射频功率放大和控制：射频芯片中的功率放大器模块可以调整射频信号的功率级别，以满足不同通信距离和功率要求。
总之，射频芯片的原理和作用是将数字信号转换为射频信号或者将射频信号转换为数字信号，并通过一系列射频功能模块来处理和增强信号，从而实现无线通信系统的正常运行。
射频电路与天线(一)第11讲基本元件介绍和应用
波导阶梯
波导阶梯是两种不同截面尺寸的波导相连 接时所形成的不连续性。对于矩形波导最 常见的阶梯是E面阶梯和H面阶梯。
E面阶梯沿电场方向（y方向）构成阶梯， 类似于电容膜片，沿纵向可以近似看作电 容膜片的一半，故在连接处可以等效为一 个并联电容。
H面阶梯沿磁场方向（x方向）构成阶梯， 类似于电感膜片，沿纵向可以近似看作电 感膜片的一半，故在连接处可以等效为一 个并联电感。
射频电路与天线（一）
RF Circuits and Antennas
第11讲基本元件介绍和应用
第11讲内容
引言 波导元件 同轴元件 微带元件 集总元件 高低阻抗线
教材pp152-162
11.1 引言
在射频电路中，除了传输线以外，根据 电路的设计或实际电路实现的需要，总 是要引入各种不连续性。
同轴线的主模是TEM模，采用波导不连 续性的分析方法，可以得到同轴线不连 续性的等效电路。
同轴线阶梯
同轴线缝隙
同轴线膜片
11.4 微带不连续性
微带开路 因为在微带中心导带突然终断处，导带 末端将出现剩余电荷，引起边缘电场效 应，所以，微带开路端并不是理想开路， 而是存在缩短电容效应。
l2 earc4 cA At g 22 W Wct2 g e A
电容膜片的口径附近电场比较集中，容易 发生击穿，所以功率容量低。而且电容膜 片不易得到较大的等效电纳，所以在实际 应用中很少采用。
电感膜片
Bg cot2(a' )
a 2a
分析方法与对电容膜片的分析方法相同。 只是电感膜片只在x方向上不连续，在y方 向上是连续的。
当传输TE10模时，电感膜片处只有磁力线 变形、压缩，因此，磁场能量相对集中。
电子器件在射频系统中的应用
电子器件在射频系统中的应用射频系统是指在射频范围内工作的电子系统，其应用广泛涉及到通信、雷达、卫星导航等领域。
而电子器件作为射频系统的核心组成部分，发挥着至关重要的作用。
本文将探讨电子器件在射频系统中的应用，并着重讨论其在无线通信领域中的关键作用。
一、射频系统概述射频系统是指在射频范围内工作的电子系统，其工作频率通常在几十千赫兹到几十吉赫兹之间。
射频系统的核心是无线通信技术，广泛应用于手机、无线电、卫星通信等领域。
射频系统的设计需要考虑信号的传输、接收、放大、调制等多个方面，而这些功能都离不开电子器件的支持。
二、电子器件在射频系统中的作用1. 放大器射频系统中的信号通常非常微弱，因此需要通过放大器将信号增强到合适的水平。
电子器件中的放大器可以将射频信号放大到所需的功率水平，以便传输或接收。
放大器的设计需要考虑频率响应、噪声系数、线性度等因素，以确保信号的质量和稳定性。
2. 滤波器射频系统中经常存在着各种干扰信号，如噪声、杂散信号等。
为了提高系统的抗干扰能力，需要使用滤波器来滤除这些干扰信号。
电子器件中的滤波器可以根据不同的频率特性进行设计，以滤除不需要的信号，同时保留所需的射频信号。
3. 混频器射频系统中的信号通常需要进行调频或解调，这就需要使用混频器来实现频率的转换。
电子器件中的混频器可以将不同频率的信号进行混合，从而得到所需的频率信号。
混频器的设计需要考虑频率转换的精度和稳定性，以确保信号的准确性和可靠性。
4. 振荡器射频系统中的信号通常需要具有稳定的频率和相位特性，这就需要使用振荡器来提供稳定的时钟信号。
电子器件中的振荡器可以产生稳定的射频信号，以满足系统对时钟信号的要求。
振荡器的设计需要考虑频率稳定度、相位噪声等因素，以确保信号的稳定性和准确性。
三、电子器件在无线通信中的应用无线通信是射频系统的重要应用领域之一，电子器件在其中发挥着关键作用。
以下是电子器件在无线通信中的几个重要应用：1. 射频功放器射频功放器是无线通信系统中的关键组件，用于将低功率信号放大到合适的功率水平，以便传输到远距离。