RF模块中微带线的设计及实现
一种基于物联网模块的微带天线的设计与实现
一种基于物联网模块的微带天线的设计与实现为了使小型无线通信节点能够迅速组建起稳定可靠的无线通信网络，设计开发功耗低、体积小、传输距离远的小型物联网无线通信节点已经成为国内外研究的热点问题。
本文针对小型无线通信节点的实际需求以及节点自身结构的限制，反复的实验对比验证，提出了一种对称式贴片矩阵微带天线的结构，该种天线能够满足各种小型无线通信节点对通信质量的要求。
标签：微带天线；贴片组阵；物联网；无线通信节点引言现在最主流的物联网络，即基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-Iot），NB-Iot网络相比于ZigBee、蓝牙等短距离通信，其具备覆盖范围广，可移动及大接入数等特点，能够带来更加丰富的应用场景。
基于上述特性，物联网通信模块也肯定将会被应用于许多特殊的场景，这些场景下会要求无线通信模块具有更高的信号覆盖范围和通信可靠性，能够实现对于移动网络的实时接入或者各通信节点间的组网，加之对于模块尺寸和结构的限制，设计开发能够满足这些特殊场景下的无线通信需求的天线也成为了当前研究的重点。
微带贴片天线是一种新型的内嵌式天线，具有重量轻、体积小、成本低并且能够与载体共形等特点而得到广泛应用。
本文针对物联网无线通信节点使用场景的实际需求以及节点自身结构上的特点，通过反复试验对比验证，开发出了一种对称式贴片矩阵微带天线的结构，经过实际测试，该种天线能够满足无线通信节点建立稳定可靠、覆盖范围广的通信连接以及高质量数据传输的需要。
1 天线设计1.1天线的选择目前，天线的种类有很多种，根据应用的场景，可以分为外置天线和内置天线。
外置天线虽然信号强、传输质量高，但是天线体积大，而内置天线体积小，可以直接集成在电路板上，大大节省了设备的空间，但是传输质量较外置天线而言有所欠缺。
而大部分物联网模块体积小，不适合采用外置天线，故内置天线成为物联网模块的首选。
内置天线也有很多种类，其中最主要，应用最广泛的是内置微带天线。
RF电路设计与射频解决方案探讨
RF电路设计与射频解决方案探讨随着无线通信技术的不断发展，射频（Radio Frequency）电路设计和射频解决方案变得越来越重要。
射频电路是指在射频频段内工作的电路，其频率范围通常在300kHz到300GHz之间。
射频电路设计的目标是实现高增益、低噪声、稳定性好的电路，以满足无线通信系统的需求。
在射频电路设计中，一个重要的问题是如何实现射频信号的放大。
射频放大器是射频电路中的核心部件，其作用是将输入的射频信号放大到一定的功率水平。
常见的射频放大器有B类放大器、C类放大器和D类放大器等。
这些放大器的特点和应用各不相同，设计时需要根据具体的需求选择合适的放大器类型。
除了射频放大器，射频滤波器也是射频电路设计中的重要组成部分。
射频滤波器的作用是滤除非目标频率的信号，以保证射频电路的正常工作。
常见的射频滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
在射频电路设计中，需要根据具体的应用场景选择合适的滤波器类型，并进行相应的参数调整和优化。
在射频电路设计中，射频解决方案的选择也是至关重要的。
射频解决方案是指根据具体的需求和应用场景，选择合适的射频器件、模块和技术方案，以实现射频电路的设计和实现。
射频解决方案的选择需要考虑多个因素，包括频率范围、功率要求、噪声指标、稳定性要求等。
同时，还需要考虑射频器件和模块的可获得性、成本和可靠性等因素。
在射频电路设计中，还需要考虑射频信号的传输和连接。
射频信号的传输通常通过射频电缆、微带线、同轴电缆等方式进行。
选择合适的传输线路和连接方式，可以有效地减小射频信号的损耗和干扰。
此外，还需要进行射频信号的匹配和阻抗调整，以提高信号的传输效率。
射频电路设计中的另一个重要问题是射频电磁兼容性（EMC）。
由于射频电路中的高频信号和电磁场的存在，可能会对周围的电子设备和系统产生干扰。
因此，需要采取相应的措施，以提高射频电路的抗干扰能力。
常见的措施包括屏蔽、滤波和接地等。
微带滤波器的原理与应用
微带滤波器的原理与应用1. 简介微带滤波器是一种常用的射频(RF)滤波器，其结构简单且成本低廉。
它广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域，用于滤除指定频率范围内的信号干扰或提取感兴趣的信号。
本文将介绍微带滤波器的原理和应用。
2. 原理微带滤波器是通过微带线结构实现的，其基本原理是利用微带线上的谐振现象。
当微带线的长度、宽度、厚度以及介质常数等参数满足特定条件时，微带线会在特定频率上谐振，产生滤波效果。
微带滤波器通常包括微带线元件和耦合结构。
微带线元件用于选择滤波器的中心频率和带宽，耦合结构用于实现滤波器的特性阻带和带通。
3. 分类微带滤波器可根据不同的设计要求和频率范围进行分类。
常见的分类方法包括：- 低通微带滤波器：只允许低于截止频率的信号通过，抑制高于截止频率的信号。
- 高通微带滤波器：只允许高于截止频率的信号通过，抑制低于截止频率的信号。
- 带通微带滤波器：允许一定范围内的信号通过，抑制其他频率的信号。
- 带阻微带滤波器：抑制一定范围内的信号，允许其他频率的信号通过。
4. 设计步骤设计微带滤波器一般包括以下步骤： 1. 确定滤波器的类型和频率范围。
2. 选择合适的基底材料和介电常数。
3. 计算微带线的长度、宽度和厚度。
4. 设计耦合结构，包括耦合线宽度和长度。
5. 仿真和优化设计，检查滤波器的性能指标。
6.制作和测试样品，验证设计的准确性。
5. 应用微带滤波器在无线通信和射频系统中有广泛应用。
以下是微带滤波器的一些主要应用： 1. 无线通信系统：微带滤波器用于抑制无线信号中的干扰信号，提高通信质量。
2. 雷达系统：微带滤波器用于提取雷达回波信号中的目标信息。
3. 卫星通信：微带滤波器用于隔离不同频段的卫星通信信号，减小干扰。
4. 移动通信设备：微带滤波器用于小型化的移动通信设备，提高工作频率的选择性。
6. 未来发展趋势微带滤波器作为一种常见而重要的射频滤波器，其发展趋势主要体现在以下几个方面： 1. 小型化：随着电子设备的小型化趋势，微带滤波器也将更加小型化，以适应集成电路和无线通信模块的需求。
[VIP专享]射频识别系统微带二元天线阵的设计
![[VIP专享]射频识别系统微带二元天线阵的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/77d13feef121dd36a22d8242.png)
射频识别系统微带二元天线阵的设计班级：电信一班姓名：*********学号：********1 概述当前,无论从物流管理、交通运输还是防盗应用,射频识别技术正日益引起人们的广泛关注,并在我们的生活中扮演越来越重要的角色。
而射频识别系统的天线,则在事物、软件系统与人之间搭建了联系的桥梁。
本文首先介绍几种常用类型的射频识别系统天线,并简单分析矩形微带天线的工作原理,由于微带天线具有结构简单,易于制造且体积小,成本低的优点,同时阵列天线具有较高的增益,所以本文设计用于射频识别系统的收发天线是工作在ISM频段2.45GHz的矩形微带二元阵天线,文献[1]从理论上说明了微带二元阵列天线的性能,文献[2]介绍了类似的馈电网络。
利用AnsoftHFSS9.0进行天线阵的设计,仿真和优化,使天线的驻波比、输入阻抗、增益及方向图等均满足系统工作要求。
2 射频识别系统天线类型射频识别系统在不同的应用环境中需要采用不同的天线技术来实现无线通讯,因此它的天线类型也是各式各样。
主要有线圈型、对称振子型、微带贴片型三种基本形式。
一般近距离的识别系统工作于低频段,通常采用成本较低的线圈型天线;而较远距离的识别系统大多工作在高频,甚高频甚至微波频段,则采用对称振子型或微带贴片型天线比较合适。
2.1 线圈型天线当应答器进入读写器的作用范围时,两者之间产生交变的磁场相互作用,实现信息的传输,此时天线就相当于变压器的初、次级线圈的作用。
实际使用的线圈型耦合回路的等效电路如图1所示,该振荡回路的谐振频率为,其中C2=C‘2+C p(C2是并联电容,C p是寄生电容),射频识别系统的应答器和读写器使用这个频率来进行通讯。
2.2 对称振子型天线对称振子型天线的基本构成是两根等长且同等粗细的导线成一字排列,然后从振子的中间馈电,通常振子的长度取四分之一波长的整数倍。
此外,它有多种变形,如工作在2.45GHz用于射频识别系统的对称振子天线[4,5]。
RF原理及电路解析
RF原理及电路解析RF（Radio Frequency）通常被翻译为射频或者无线电频率，是指在300 kHz到300 GHz之间的电磁波频率范围。
RF原理：在RF技术中，电流通过导线或者电子器件（例如晶体管、二极管等）来产生高频的振荡信号，并通过天线辐射出去。
接收端则通过天线接收到这些波，然后解调恢复原始信号。
RF频率的特点是在电磁波频谱中处于高频段，具有较大的传播能力和穿透力。
相比之下，低频信号在传播过程中会受到电缆损耗和其他干扰的影响较大。
RF电路解析：RF电路设计需要考虑到信号的特点和要求，因此与普通电路设计存在一些不同之处，主要有以下几点：1.选择合适的元器件：在RF电路中，选择合适的元器件是非常重要的。
元器件的参数如导通电阻、电容、电感等应满足高频特性要求。
例如高频电容需要具有低阻抗和低失真特性，而高频电感则需要具有较低的等效串联电阻和互感。
2.高频电路布局：在RF电路中，电路板的布局对信号的传输和抗干扰能力有很大影响。
为了避免干扰，需要保持良好的地线和电源线分布，以减小信号回路间的互联电感和互联电容。
此外还需要避免天线和其他高频元器件之间的相互干扰。
3.高频仿真与调试：在设计RF电路时，需要进行高频仿真以验证电路的参数和性能是否满足要求。
常用的电磁仿真软件如ADS、HFSS等可以帮助设计者进行电路的仿真与优化。
同时，通过观察功率谱、频谱分析、S参数等指标，可以进行电路的调试和优化。
4.阻抗匹配：RF电路中，为了提高功率传输效率，需要进行阻抗匹配。
通过使用阻抗变换器、匹配线和滤波器等元器件，将信号源、负载和传输线的阻抗调整为匹配的阻抗，从而实现最大功率传输。
总结起来，RF原理涉及到电磁波的传播和信号处理，而RF电路设计则需要关注元器件选型和参数、高频布局、仿真与调试以及阻抗匹配等因素。
对于RF设备的性能和应用来说，合理的RF电路设计是非常重要的。
RF电路设计原理
RF电路设计原理RF电路设计原理是指在射频（RF）信号处理系统中，通过设计和优化电路以实现各种功能和性能要求的一系列原则和方法。
RF电路设计原理涉及信号的放大、滤波、混频、调制、解调、发射和接收等各个方面，是实现无线通信系统的关键技术之一首先，RF电路设计原理中的一个重要原则是匹配网络的设计。
匹配网络的作用是将信号源、负载和中间电路之间的阻抗进行匹配，从而实现最大功率传输和最小的反射功率。
匹配网络一般使用网络分析仪、Smith图和无源组件（如电容器和电感器）等工具进行设计和优化。
常见的匹配网络包括共射极匹配、共集电极匹配和共基极匹配等。
其次，RF电路设计原理中的另一个重要原则是滤波器设计。
滤波器的作用是选择带通内的信号，并阻断不需要的频率分量。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器的设计一般使用传输线理论、频率选择技术和滤波器设计工具等方法进行。
第三，RF电路设计原理中的另一个重要原则是射频放大器的设计。
射频放大器的作用是将微弱的射频信号放大到足够的功率以满足通信系统的要求。
射频放大器的设计一般包括选择合适的放大器结构（如共射极、共集电极和共基极）、优化放大器的工作点和选择合适的放大器管（如双极型或场效应管）等。
此外，RF电路设计原理中还涉及混频器、调制解调器、天线和功率放大器等电路的设计原理。
混频器的作用是将不同频率的信号合并在一起，调制解调器的作用是实现信号的调制和解调，天线的作用是将电信号转化为电磁波或将电磁波转化为电信号，功率放大器的作用是将低功率信号放大到足够的功率以满足通信系统的要求。
总之，RF电路设计原理是实现无线通信系统的关键技术之一、它涉及匹配网络、滤波器、射频放大器、混频器、调制解调器、天线和功率放大器等电路的设计和优化。
通过合理应用这些设计原理，可以实现高效的射频信号处理和传输，从而提高无线通信系统的性能和可靠性。
RF电路设计与射频解决方案探讨
RF电路设计与射频解决方案探讨随着无线通信技术的迅猛发展，RF（射频）电路设计和射频解决方案变得越来越重要。
本文将探讨RF电路设计的一些关键要素以及射频解决方案的应用。
首先，RF电路设计的关键要素之一是频率选择。
在射频电路设计中，频率选择是至关重要的。
不同的应用需要不同的频率范围，因此设计师需要根据具体需求选择合适的频率。
频率选择不当可能导致信号干扰、功耗过高等问题。
其次，射频电路设计需要考虑信号的传输和接收。
在无线通信中，信号的传输和接收是至关重要的。
在传输过程中，信号需要经过调制和解调，以确保信号的准确传输。
在接收过程中，信号需要经过放大和滤波，以提高接收信号的质量。
因此，在RF电路设计中，设计师需要考虑这些因素，并选择合适的电路组件。
此外，射频电路设计还需要考虑功率管理。
在无线通信中，功率管理是非常重要的。
功率管理涉及到电源的选择、功率放大器的设计和功率控制等。
设计师需要根据具体应用的功率需求，选择合适的功率管理方案。
在射频电路设计中，还需要考虑抗干扰能力。
由于无线通信环境复杂多变，射频电路容易受到干扰。
设计师需要采取一系列措施来提高电路的抗干扰能力，例如使用合适的滤波器、抑制杂散信号等。
除了RF电路设计，射频解决方案在无线通信中也起着至关重要的作用。
射频解决方案是指为特定应用提供的射频系统设计方案。
射频解决方案包括硬件设计、软件设计和系统集成等。
在射频解决方案中，设计师需要考虑系统的整体性能、可靠性和成本等因素。
射频解决方案的应用非常广泛。
例如，在移动通信领域，射频解决方案可以用于设计和开发手机、基站等设备。
在物联网领域，射频解决方案可以用于设计和开发传感器、无线模块等设备。
在无线电广播领域，射频解决方案可以用于设计和开发收音机、电视等设备。
总之，RF电路设计和射频解决方案在无线通信中起着重要的作用。
设计师需要考虑频率选择、信号传输和接收、功率管理和抗干扰能力等关键要素。
射频解决方案需要综合考虑硬件设计、软件设计和系统集成等因素。
射频电路理论与技术-Lectrue2(微带线)
C
{[ 0 r
t
A]n
[c f
0
(r 1)
2
2A]n }1/ n
Maximum errors: 10% for n = 1, 1% for n = 1.114.
Y. Leonard Chow and Wan C. Tang, “Development of CAD formulas of integrated circuit components - fuzzy EM formulation followed by rigorous derivation,” Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 15, pp. 1097-1119, Aug. 2001.
1 L1C1 r 1
C1 r 1
空气微带线单位长度电容；
2019/5/4
南京理工大学通信工程系
微带的特性阻抗
Z0
60 ln 8 h 0.25W
e W
h
e
r 1
2
r 1
2
2
12 h W
1 2
0.0411
A plate of A=ab, total surface area S=2A, cf >0.9.
2019/5/4
Ab
a
南京理工大学通信工程系
Microstrip Parallel Plate Capacitor– from Synthetic Asymptote
The near asymptote – parallel plate
射频实验了解微带线的特性
3 RF2000 测量主机：一台 4 PC 机一台，BNC 连接线若干
三、实验原理
S 参量 一个二端口微波元件用二端口网络来表示，如图 1-1 所示。图中，a1,a2 分别为网络端口“１”和端口 “２”的向内的入射波；ｂ1，ｂ2 分别为端口“１”和端口“2”向外的反射波。对于线性网络，可用 线性代数方程表示。 b1=S11a1+S12a2 (1-1) b2=S21a1+S22a2 写成矩阵形式：
实验报告
姓名： 实验项目名称： 学号： 射频实验 Short/Open/Thru 日期：
一、实验目的
1、通过对短路线、开路线的 S 参量 S11 的测量，了解传输线开路、短路的特性。 2、通过对匹配负载的 S 参量 S11 及 S21 的测量，了解微带线的特性。
二、实验仪器
1 模组编号：RF2KM1-1A (OPTN/SHORT/THRU CAL KIT) 2 模组内容：
S21=
b2 a1 a 2 0
“2”端口外接匹配负载时， “1”端口至“2”端口的传输系数
S12=
b1 a 2 a1 0
“1”端口外接匹配负载时， “2”端口至“1”端口的传输系数
S22=
Hale Waihona Puke b2 a 2 a1 0“2”端口外接匹配负载时，
“1”端口的反射系数 对于多端口网络，[S]参量可按上述方法同样定义，对于互易二端口网络，S12=S21,则仅有三个独立参 量。
四、实验设计与实验过程
（一）开路线（MOD-1A）的 S11 测量 （1）将 RF2000 与 PC 机通过 RS232 连接，接好 RF2000 电源，开机。启动 SCOPE2000 软件。 （2）将模块 RF2KM1-1A 的开路端口，即 P1 端口，与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 按“BAND” 把频段选到 299-540MHz 的频段，按 REM 键进行连接，当 RF2000 的 LCD 画面第一行显示为 “SWEEP !!!!! MHz” ，第二行显示为“---db 299-540”时，此时软件界面显示的为开路状态下 300MHz-500MHz 时的 S11 曲线图。 （3）在曲线图中任意选取九个点，记录下每个点的频率和它所对应的 S11 的 dB 值， （二）短路线（MOD-1B）的 S11 测量 （1）将 RF2KM1-1A 模块的短路端口，即 P2 通过 BNC 连接线与 RF2000 的 SWEEP/CW1 OUT 端 子相连，频率的频段选择不变。 （2）此时软件界面显示的为短路状态下 300MHz-500MHz 时 S11 的曲线图。 （3）在曲线图中任意选取九个点，记录下每个点的频率和它所对应的 S11 的 dB 值。 （三）匹配负载（MOD-1C）的 S11 及 S22 的测量 （1） 将模块 RF2KM1-1A 的 P3 端子通过 BNC 连接线与 RF2000 主机的 SWEEP/CW1 OUT 端子连 接， 将模块的 P4 端子与 RF2000 主机的 RF-IN 端子连接， 频段仍为 BAND3 （300MHz-500MHz） 。 （2）此时软件界面显示的是匹配负载状态下 300MHz-500MHz 时的 S11 的曲线图。 （3） 在 S11 和 S21 曲线图中分别任意选取九个点， 分别记录下每个点的频率和它所对应的 S11 和 S21 的 db 值。
2.4G RF 模块设计总结
2.4G RF 模块设计总结前言：在这次设计中，电路的仿真计算占据了90%以上的时间，在这期间，我们碰到了很多问题。
最大的问题之一是电路设计中要考虑的因素太多:如何处理这些因素之间的关系;和在电路分析中如何建立起分析的基本支撑点;如何处理如此众多的参数之间的量的关系;我们没有相关的设计参考。
但考虑到任何的实际电路分析都是简化分析。
那么究竟什么可以省略,什么必须重点考虑,我们心中无数,考虑再三，我们决定先尽可能系统进行分析,根据分析结果决定取舍。
经过了比较详细的分析仿真，我们明确了系统各部分的相互关系，为仿真提供了基本的依据，较成功的设计出了我们自己的模块。
经我们实际测量，能够测量的客观指标都优于CONEXANT的参考设计。
我们的仿真计算工作很成功。
我们基本上做到了计算结果和测量结果接近（很多微波工程师认为无法做到这一点）。
我想这一点对我们后续的设计工作有较好的参考价值。
我们尽可能详细的记录了我们当时的设计思想。
希望能为后来者做一块较好的垫脚石。
如果说集总参数电路的设计调试可以从理论计算分离出来的话，也就是说低频电路的调试可以凭借经验去试的话。
那么，分布参数电路的设计调试必须回到理论计算中去。
计算是分布参数电路的设计调试的前提计算是分布参数电路能够工作的前提！故而本文的总结必须基于最基本最底层的分析。
与板材相关因素的分析：在实际设计中，我们通常使用FR4的板材，其原因是它便宜、容易采购和可以用很一般的技术来控制整个生产过程。
但是这种板材也有其缺陷——介电常数很难精确控制、这种电介质材料的损耗也较大。
一般情况下，这种材料在UHF的频段的损耗角是0.008。
这样的情况下，如果对电路的精度和损耗要求教高，则需要考虑这种误差和损耗。
所以在设计之前首先要对电路的要求相对于元器件，这里只考滤板材的影响。
为什么要做这种分析呢？其原因是它是决定电路结构的前提。
例如用同样的板材来设计滤波器，用一般的设计方法设计一个滤波器，其空载Q值只能做到150左右，但是如果采用适当的方法，可以将Q值做到300以上。
RF(射频)电路理论与设计精品PPT课件
13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线（即传输TEM波的传输线）无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下：
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络，满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
RF电路设计规范
版本变更记录版本号. 变更日期变更简述备注0.1 Draft 1st Draft目录最小电容值通常取决于电容本身的谐振频率和接脚电感，C4的值就是据此选择的。
C3和C2的值由于其自身接脚电感的关系而相对比较大，从而RF去耦效果要差一些，不过它们较适合于滤除较低频率的噪音信号。
RF去耦则是由电感L1完成的，它使RF信号无法从电源线耦合到芯片中。
因为所有的走线都是一条潜在的既可接收也可发射RF信号的天线，所以，将射频信号与关键线路、零组件隔离是必须的。
2.2TX电路设计2.2.1Transmitter 的RF输出要预留匹配电路2.2.2TX SAW 输入输出需要预留匹配电路2.2.3PA 电路2.2.3.1PA 的输入输出需要预留匹配电路2.2.3.2PA 的电源供电需要参考2.1电源电路设计。
GSM PA 需要特别注意需要有一100uF 的钽电容（C2）滤除低频噪音。
CDMA PA 的C2 的电容可以是10uF 的陶瓷电容。
2.2.3.3PA 的控制Pin 脚上需要接几十pf 的退耦电容。
2.2.42.3RX电路设计2.3.1LNA 电路2.3.1.1LNA 的输入，输出需要预留匹配电路2.3.1.2LNA 电源滤波参考2.1电源电路设计。
2.3.2RX SAW 的输入输出需要预留匹配电路。
2.3.3Receiver 的输入电路需要预留匹配电路。
2.4本振电路设计2.4.1压控振荡器VCO压控振荡器(VCO)可将变化的电压转换为变化的频率，这一特性被用于高速频道切换，但它们同样也将控制电压上的微量噪音转换为微小的频率变化，而这就给RF信号增加了噪音。
总之，在压控振荡器处理过以后，再也没有办法从RF输出信号中将噪音去掉。
困难在于VCO控制线(control line)的期望频宽范围可能从DC到2MHz，而藉由滤波器来去掉这么宽的频带噪音几乎是不可能的；其次，VCO控制线通常是一个控制频率的反馈回路的一部份，它在很多地方都有可能引入噪音，因此必须非常小心处理VCO控制线。
面向RFID应用的2.4GHz微带天线的设计与实现
实际工程中，W 一般取 2 f ε ， r r 式中 ：C 为光速 ； f r 为天线的工作频 率； ε r 为天线基片的相对介电常数。 贴片单元长度L 在理论上取：
(7)
L=
λg 2
=
c 2 fr ε e
其中 QT 是天线总的品质因数 。 QT 由 公式(8)决定：
工作在频率为2.44GHz的时候,天线辐 射特性良好，主辐射方向垂直于天线 表面。由于微带天线尺寸和接地板尺 寸都比较小，把天线放在一个常见的 周围环境中进行操作的时候要进行 一些调整 [5] 。 图 (d) 显示三个远程控 制 2.4GHz 天线的反射测试方法的结 果。红线表示天线放在周围没有障碍 物的自由空间里面的反射结果。把天 线放在塑料障碍物里，通过降低回声 频率来影响性能，对性能的影响更加 明显。在设计的过程中应重点考虑这 一因素并加以调整。在实际应用中， 在天线前端加上功率放大器和滤波 器，能有效的增大天线发射功率，进 而提高射频卡的整体性能。使用频谱 仪对发射功率进行测试，结果显示发 射功率达到了预期的指标 ( 不小于 20 dBm)，发射功率测试结果及射频卡样 机实物如图6所示。
rfid技术具有一些独特的优点它可更广泛地应用于交通运输医疗和防伪等领域中随着我国经济的迅猛发展铁道部已投入大量资金用于建立全路车号自动识别系统的工程建设中目面向rfid应用的24ghz微带天线的设计与实现designandimplementationof24gmicrostripantennaforrfidapplication黄西平西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048中国铁道科学研究院通号所城轨事业部北京100081摘要
参考文献：
射频实训论文平行耦合微带线带通滤波器的设计 大学毕业设计
编号：射频电路设计实训论文题目：平行耦合微带线带通滤波器的设计院（系）：信息工程系专业：通信工程学生姓名：学号：指导教师：李和蒋红梅周斌2015 年12 月4 日摘要 (2)设计要求 (3)设计步骤 (3)实训成果 (8)心得体会 (10)参考文献 (11)将集总原器件低通滤波器变换为分布参数低通滤波器的方法，分布参数低通滤波器采用微带短截线实现，其中理查德变换用于将集总元器件变换为传输线段，科洛达规则可以将个滤波器件分隔开。
目前国外射频射频和微波仿真软件的功能十分强大，使用软件工具已经成为射频和微波电路的设计趋势。
ADS软件是射频自动化设计软件工具，该软件与其他软件连接，便于与测试设备连接，便于与厂商元器件模型的沟通，并提供丰富的仿真功能，是业界首选的射频自动化软件设计平台。
设计要求：微带线参数H:基板厚度(1.0 mm)Er:基板相对介电常数(2.65)Mur:磁导率(1)Cond:金属电导率(5.88E+7)Hu:封装高度(1.0e+33 mm)T:金属层厚度(0.03mm)TanD:损耗角正切(1e-4)Roungh:表面粗糙度(0 mm)参数要求：滤波器响应为带通滤波器：中心频率2.5 GHz，通带2.45－2.55GHz，带内衰减小于2dB， 2.3GHz以下及2.7GHz以上衰减大于20dB。
设计步骤：1.画原理图2.原理图仿真3.导PCB板图4.PCB板图仿真波形图5.印版6.腐蚀7.焊接电路8.调试9.验收实训成果：滤波器实物图滤波器测试结果心得体会：本次实训是大学四年最后一个实训了，在制作过程中困难重重，刚开始安装ADS软件一直装不上，我不得不重新安装系统，我做的课题是平行耦合微带线带通滤波器的设计，原理图很简单但是优化很难，一直难以做到比较完美的波形，一直优化了半天才优化出了一个比较好的波形，但是在PCB版图导入protel99SE时确失败了，我以为PCB 版图错误一直纠错，最后去请蒋红梅老师帮忙才成功导入PCB，把PCB 图打印出来，因为腐蚀的不好，出的波形偏右，和自己仿真的相差很多。
RF射频前端芯片设计与开发
RF射频前端芯片设计与开发射频前端芯片是一种用于无线通信设备中的关键元件，它负责接收和发送无线信号。
射频前端芯片设计与开发是一项非常重要的技术工作，它需要涉及模拟电路设计、射频系统分析、射频电路仿真以及封装测试等多个方面。
在射频前端芯片设计与开发过程中，需要考虑多种因素来实现高性能的射频前端芯片。
首先，需要对射频系统进行分析，了解系统需求和规格。
这些需求可能包括频段、带宽、增益、噪声系数、动态范围等方面的要求。
根据这些需求，设计师需要选择合适的射频电路拓扑结构和器件参数。
其次，在设计射频电路之前，需要进行射频系统的建模和仿真。
通过使用专业的射频仿真软件，可以对电路的性能进行预测和优化。
在仿真过程中，可以考虑电路的S参数、稳定性、噪声等关键指标，并通过调整电路结构和参数来优化电路性能。
在电路设计阶段，关键的任务是选择适当的电路拓扑结构、设计合适的匹配网络、确定合适的功率放大器和低噪声放大器的工作点。
此外，还需要注意电路的稳定性和抑制杂散等问题。
在设计过程中，可以使用一些设计工具来辅助完成这些任务，如微带线和微带衬底的设计工具。
当电路设计完成后，还需要进行电路模拟和优化。
通过使用射频电路仿真软件，可以验证电路的性能指标，如带宽、增益、噪声系数等，并根据仿真结果进行调整和优化。
仿真还可以帮助设计师评估电路的工作稳定性和抑制杂散的能力。
与此同时，射频前端芯片的设计还需要考虑封装和测试等方面的问题。
合适的封装设计可以提高芯片的可靠性和性能。
在测试阶段，需要设计相应的测试电路来验证芯片的性能和可靠性。
在射频前端芯片的开发过程中，还需要考虑一些其他的因素，如芯片的功耗、尺寸和成本。
功耗和尺寸的控制是射频前端芯片设计中的一项重要任务，特别是对于移动通信设备等对电池寿命和尺寸要求较高的应用来说。
成本是射频前端芯片设计中的另一个关键因素，尤其是对于大规模生产的芯片来说，需要在保证质量的前提下尽量降低制造成本。
综上所述，射频前端芯片设计与开发是一项非常复杂且关键的技术工作。
射频电路专题实验 实验五 微带天线设计
Pr：被测天线距离R处所接收到的功率密度,单位为W/m2; Pi：为全向性天线距离R处所接收到的功率密度, 单位为W /m2
(3) 天线增益G定义为
Pr G Pi
相同输入功率
Pr：被测天线距离R处所接收到的功率密度,单位为W/m2; Pi：为全向性天线距离R处所接收到的功率密度, 单位为W /m2
实验五 微带天线设计、仿 真、制作与测试
一、天线的基本知识
1.1 天线的概念
天线：向空间发射或从空间接收电磁波的装置 天线功能: （1）能量转换功能:进行导 行波(或高频电流)和自由空 间波之间的能量转换; （2）定向作用:向空间发射 或从空间接收电磁波具有一 定的方向性。对于发射天线， 是指将电磁波能量向一定方 向集中辐射; 对于接收天线， 是只接收特定方向来的电磁 波.
2013-8-19
MW & Opti. Commu. Lab, XJTU
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MW & Opti. Commu. Lab, XJTU
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• 类似上一步，完成天线阻抗变换传输线和50ohm传输线贴片。
(-33.4,39.5) (0,39.5) (-52.51,20.905) (-57.51,20.905) w2=2.31mm (-52.51,19.95) w1=0.40mm (-33.4,19.95) W=39.5mm (-33.4,19.55) (-57.51,18.595) (-52.51,18.595) l1=19.11mm (-52.51,19.55) (-33.4,05) L=33.4mm (0,0)
(-33.4,39.5) (0,39.5) (-52.9,20.845) (-57.9,20.845) w2=2.19mm (-52.9,19.895) w1=0.29mm (-33.4,19.895) W=39.5mm (-33.4,19.605) (-57.9,18.655) (-52.9,18.655) l1=19.5mm (-52.9,19.605) (-33.4,05) L=33.4mm (0,0)
微带线匹配设计
第3节微带线匹配设计在前面介绍了设计集总参数元件的匹配网络的方法，但是这种匹配网络只适合于频率较低的场合，或者是尺寸远小于工作波长的情况。
随着工作频率的提高和工作波长的缩小，分立元件的寄生参数效应将变得更加明显，设计时相应地就要考虑寄生效应，这将使得问题变得相当复杂。
分立元件的这些问题限制了它在射频微波电路中的应用。
通常在几个GHz频段中，射频工程师常采用分立元件和分布元件混合使用的方法。
相比较于前面的分立元件匹配网络，这种网络避免使用电感，而是用传输线替换了电感。
原因是电感比电容具有更高的电阻性损耗，而且电感绕制起来麻烦，很难做到精确。
这种网络是由几段串联的传输线以及间隔配置的并联电容构成。
在这种匹配网络中的分布元件显示出独特的电特性，明显地不同于低频集总参数元件。
它适合作为手机等移动通信设备功率放大器的匹配网络。
其结构如下图所示。
传输线（TL）和电容元件的混合匹配网络设计实例1：设计一个匹配网络将ZL=(30+j20)ohm的负载阻抗变换到Zin=(60+j80)ohm 的输入阻抗。
要求必须采用两段串联传输线和一个并联电容。
已知两段传输线的特性阻抗均为50ohm,匹配的工作频率为2 GHz。
首先，建立一个工程matching1_prj，弹出窗口如下图点选框内的S_Params，然后点OK。
然后会光标处出现虚框将虚框放在空白窗体内。
出现S参数模板如图示：然后手工将Zin和ZL值键入Term1和Term2的Z参数，如下图示:放置一个smithchart元件，目前这个元件是空的。
然后点击tools，在下拉菜单中找到Smith Chart Utility点击，启动Smith Chart工具视窗。
如下图示：在弹出的对话框中选择Update Smith Chart utility from SmartCoponent，然后点击OK就可以用ADS自带的Smith圆图工具来设计匹配。
先设置匹配的工作频率为2 GHz，默认设置为1 GHz。
射频UHF频段微带线结环行器CAD设计的开题报告
射频UHF频段微带线结环行器CAD设计的开题报告一、题目：射频UHF频段微带线结环行器CAD设计二、研究背景及意义：现代通信技术中射频技术是不可缺少的一部分，而微带线技术因其结构简单、成本低、易于集成和制造等优点，在射频技术中得到了广泛的应用。
其中，微带线结环行器因其具有增益、带宽宽、可调性和方向性等特点，被广泛应用于天线、生物医学工程、超导量子计算、雷达和导航等领域。
在微带线结构中，微带线上的电磁波在相邻电磁模式之间交替传播，形成微带线结构的特征。
此外，微带线结构中的环形反射器可以帮助将电磁波引导到输入输出端口中，并改变信号的传播方向。
因此，微带线结环行器作为一种特殊的微带线结构，在各种射频系统中得到了广泛的应用。
随着无线电通信技术的迅速发展，越来越多的应用需要在高频UHF频段工作，因此如何设计UHF频段微带线结环行器具有重要的实际意义。
此外，射频电路的设计需要严格的参数控制和精细的制造工艺，因此计算机辅助设计（CAD）可以大幅度提高设计效率和设计精度。
因此，本研究将尝试使用CAD技术对UHF频段微带线结环行器进行设计。
三、研究内容：1. 综述UHF频段微带线结环行器的基本理论、设计原理和实现方法。
2. 使用ADS软件进行UHF频段微带线结环行器的CAD设计，计算并优化设计参数。
在设计过程中将考虑失配、插入损耗、变化因素和偏移等各种贡献，以实现最佳的性能。
3. 制作设计的射频电路板，并进行实验测试和分析，以检验设计和理论分析的准确性和可行性。
四、预期结果：1. 综述UHF频段微带线结环行器的基本理论原理、实现方法和应用特点。
2. 成功使用CAD技术进行UHF频段微带线结环行器的设计，计算并优化设计参数。
3. 制作设计的UHF频段微带线结环行器射频电路板，并进行实验测试和分析，以检验设计和理论分析的准确性和可行性。
五、研究方法：1. 文献调研：深入了解微带线结环行器的基本理论和最新研究进展。
2. 使用CAD软件进行微带线结环行器的设计和优化。