高频电子线路CAD1
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基础知识-高频电子线路
高频电子线路的稳定性和可靠性对于 雷达系统的探测精度和抗干扰能力至 关重要。
卫星通信系统中的高频电子线路
卫星通信系统中的高频电子线路主要负责信号的发射和 接收。
同时，高频电子线路也负责接收卫星转发器下行的信号， 进行变频和放大后发送给地面终端。
在卫星转发器中，高频电子线路将地面终端发射的信号 进行变频和放大，再通过天线发射到卫星上。
高频电子线路的性能直接影响到卫星通信系统的覆盖范 围和传输质量。
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感谢您的观看
基础知识-高频电子线路
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路基本元件 • 高频电子线路中的噪声与干扰 • 高频电子线路的设计与优化 • 高频电子线路的应用实例
01 高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
定义
高频电子线路是指工作频率在较 高频率范围的电子线路，通常指 工作频率在10kHz以上的电子线 路。
特点
高频电子线路具有较高的工作频 率，信号传输速度快，信号失真 小，能够实现信号的高效传输和 处理。
高频电子线路的应用领域
通信领域
高频电子线路广泛应用于 通信领域，如无线通信、 卫星通信、移动通信等。
雷达与导航领域
雷达与导航系统需要高 频电子线路来实现信号 的发射、接收和处理。
广播与电视领域
广播和电视信号的传输 和处理需要高频电子线
集成电路技术
集成电路技术的发展使得高频电子线 路能够更加紧凑和高效地实现各种功 能。
02 高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据其特性分为连续信 号和离散信号。连续信号在时间 上连续变化，而离散信号在时间
卫星通信系统中的高频电子线路
卫星通信系统中的高频电子线路主要负责信号的发射和 接收。
同时，高频电子线路也负责接收卫星转发器下行的信号， 进行变频和放大后发送给地面终端。
在卫星转发器中，高频电子线路将地面终端发射的信号 进行变频和放大，再通过天线发射到卫星上。
高频电子线路的性能直接影响到卫星通信系统的覆盖范 围和传输质量。
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基础知识-高频电子线路
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路基本元件 • 高频电子线路中的噪声与干扰 • 高频电子线路的设计与优化 • 高频电子线路的应用实例
01 高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
定义
高频电子线路是指工作频率在较 高频率范围的电子线路，通常指 工作频率在10kHz以上的电子线 路。
特点
高频电子线路具有较高的工作频 率，信号传输速度快，信号失真 小，能够实现信号的高效传输和 处理。
高频电子线路的应用领域
通信领域
高频电子线路广泛应用于 通信领域，如无线通信、 卫星通信、移动通信等。
雷达与导航领域
雷达与导航系统需要高 频电子线路来实现信号 的发射、接收和处理。
广播与电视领域
广播和电视信号的传输 和处理需要高频电子线
集成电路技术
集成电路技术的发展使得高频电子线 路能够更加紧凑和高效地实现各种功 能。
02 高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据其特性分为连续信 号和离散信号。连续信号在时间 上连续变化，而离散信号在时间
高频电子线路资料课件
高频电子线路基础知识
```
``` [Children](#children) noticed that they are noticing that they are noticing that children also produce a product.
PART 03
高频电子线路分析方法
频域分析方法
PART 05
高频电子线路中的调制与 解调
调制的原理与分类
调制原理
调制是利用基带信号控制高频载 波的参数，将信息转化为高频信 号的过程。
调制分类
按照调制信号的性质，调制可分 为模拟调制和数字调制；按照载 波参数，调制可分为幅度调制、 频率调制和相位调制。
调频与调相
调频
调频是通过改变载波的频率来传递信 息，调频信号的带宽较宽，抗干扰能 力强，但信号的稳定性较差。
高频电子线路基础知识
``` ``` ```
高频电子线路基础知识
01
```
02
```
03
the first time you see them, you feel like you’re the first time you see them, however, they are noticing that they are noticing that children also make use of this technique.
高频电子线路基础知识
中国在理解人类语言的儿童，他们的
问题二：无法打开或导入文件。
解决办法：检查文件是否损坏，尝试使用其他软件打开 。更新软件至最新版本，以确保软件兼容性。如仍无法 解决问题，可联系软件供应商的技术支持获取帮助。
06 总结与展望
课程总结与回顾
基础知识掌握
通过本课程的学习，我们深入理解了电子线路CAD的基本概念、原 理和方法，包括电路图绘制、布局设计、布线策略等核心知识。
电子线路CAD发展历程
初期阶段
早期的电子线路CAD主要依赖于 简单的绘图工具，设计过程相对
繁琐，自动化程度较低。
发展阶段
随着计算机技术的不断进步，电 子线路CAD开始引入更多的自动 化设计功能，如电路分析、布局
优化等，提高设计效率。
成熟阶段
现阶段的电子线路CAD已经具备 了较为完善的功能体系，包括原 理图设计、电路仿真、布局布线 、生产输出等，成为电子线路设
电子线路cad
汇报人： 2023-11-20
目录
• 电子线路CAD概述 • 电子线路CAD基础操作 • 电子线路CAD高级应用 • 电子线路CAD实战案例 • 电子线路CAD常见问题与解决方法 • 总结与展望
01 电子线路CAD概 述
电子线路CAD的定义
• 电子线路CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计 ）是指利用计算机技术和相关软件工具，辅助电子线路设计人 员进行电路设计、分析和优化的过程。通过电子线路CAD，设 计人员能够更高效地进行电路设计，减少设计周期，提高设计 质量。
云端化发展
云端化将成为电子线路CAD软件的一个重要趋势，设计师可以随时 随地在云端进行设计和协作，提高工作效率和便利性。
集成化发展
电子线路CAD软件将越来越集成化，不仅包含电路设计功能，还可 能集成仿真、验证等更多功能，提供一站式解决方案。
解决办法：检查文件是否损坏，尝试使用其他软件打开 。更新软件至最新版本，以确保软件兼容性。如仍无法 解决问题，可联系软件供应商的技术支持获取帮助。
06 总结与展望
课程总结与回顾
基础知识掌握
通过本课程的学习，我们深入理解了电子线路CAD的基本概念、原 理和方法，包括电路图绘制、布局设计、布线策略等核心知识。
电子线路CAD发展历程
初期阶段
早期的电子线路CAD主要依赖于 简单的绘图工具，设计过程相对
繁琐，自动化程度较低。
发展阶段
随着计算机技术的不断进步，电 子线路CAD开始引入更多的自动 化设计功能，如电路分析、布局
优化等，提高设计效率。
成熟阶段
现阶段的电子线路CAD已经具备 了较为完善的功能体系，包括原 理图设计、电路仿真、布局布线 、生产输出等，成为电子线路设
电子线路cad
汇报人： 2023-11-20
目录
• 电子线路CAD概述 • 电子线路CAD基础操作 • 电子线路CAD高级应用 • 电子线路CAD实战案例 • 电子线路CAD常见问题与解决方法 • 总结与展望
01 电子线路CAD概 述
电子线路CAD的定义
• 电子线路CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计 ）是指利用计算机技术和相关软件工具，辅助电子线路设计人 员进行电路设计、分析和优化的过程。通过电子线路CAD，设 计人员能够更高效地进行电路设计，减少设计周期，提高设计 质量。
云端化发展
云端化将成为电子线路CAD软件的一个重要趋势，设计师可以随时 随地在云端进行设计和协作，提高工作效率和便利性。
集成化发展
电子线路CAD软件将越来越集成化，不仅包含电路设计功能，还可 能集成仿真、验证等更多功能，提供一站式解决方案。
高频电子线路课件：第一章
2f 0.7 Q0 f0
2f 0.7 BW0.7
BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数： 与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0
2
矩形系数：K 0.1 10
2
N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章 高频小信号放大器
一、概述 高频宽带放大器 高频窄带放大器 高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信 号并加以放大（或对已调制信号放大），而 对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以 提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、 通信、雷达、测量等 设备中。
主要性能指标： 增益（电压增益、功率增益） 通频带
互感耦合谐振 耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级 回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp
2f 0.7 BW0.7
BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数： 与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0
2
矩形系数：K 0.1 10
2
N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章 高频小信号放大器
一、概述 高频宽带放大器 高频窄带放大器 高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信 号并加以放大（或对已调制信号放大），而 对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以 提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、 通信、雷达、测量等 设备中。
主要性能指标： 增益（电压增益、功率增益） 通频带
互感耦合谐振 耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级 回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp
《电子电路CAD》课件
手机充电器、工业电源等。
数字逻辑电路设计
总结词
数字逻辑电路设计是电子电路CAD的一个重要应用领域，主要用于数字信号的处理和传输。
详细描述
在数字逻辑电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行逻辑门电路的设计、组合逻辑电路的设计、时序 逻辑电路的设计等，实现数字信号的逻辑运算、比较、编码、解码等功能，广泛应用于计算机硬件、数字通信、 数字控制等领域。
通过原理图设计，用户可以快速地构建电路原理图，并 进行电路分析和仿真。
原理图设计还包括自动布线、元件布局优化等功能，提 高电路设计的效率和可制造性。
PCB设计
01
PCB设计是电子电路CAD的重要功能之一，它负责将原理图转化为实 际的印刷电路板。
02
PCB设计工具提供可视化的编辑环境，用户可以在其中进行电路板的 布局和布线。
学习方法分享
理论与实践相结合
在学习过程中，注重理论与实践相结合，多 进行实际操作，加深理解。
由浅入深学习
从基础开始学习，逐步深入，不要急于求成 。
多做笔记
对于重要的知识点和操作技巧，建议多做笔 记，方便回顾和复习。
参与项目实践
尽可能参与实际项目，将所学知识应用于实 践中，提升自己的技能水平。
学习建议与心得
详细描述
在音频电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行电路原理图设计、布局和布线，实现音频 信号的放大、滤波、混响等处理效果，广泛应用于音响设备、录音设备、音频处理设备等领域。
电源电路设计
总结词
电源电路设计是电子电路CAD的另一个重要应用领域，主要用于为电子设备提供稳定 的电源。
详细描述
在电源电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行电源模块的设计和优化， 实现电压转换、电流调节、稳压等功能，广泛应用于各种电子设备中，如计算机电源、
数字逻辑电路设计
总结词
数字逻辑电路设计是电子电路CAD的一个重要应用领域，主要用于数字信号的处理和传输。
详细描述
在数字逻辑电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行逻辑门电路的设计、组合逻辑电路的设计、时序 逻辑电路的设计等，实现数字信号的逻辑运算、比较、编码、解码等功能，广泛应用于计算机硬件、数字通信、 数字控制等领域。
通过原理图设计，用户可以快速地构建电路原理图，并 进行电路分析和仿真。
原理图设计还包括自动布线、元件布局优化等功能，提 高电路设计的效率和可制造性。
PCB设计
01
PCB设计是电子电路CAD的重要功能之一，它负责将原理图转化为实 际的印刷电路板。
02
PCB设计工具提供可视化的编辑环境，用户可以在其中进行电路板的 布局和布线。
学习方法分享
理论与实践相结合
在学习过程中，注重理论与实践相结合，多 进行实际操作，加深理解。
由浅入深学习
从基础开始学习，逐步深入，不要急于求成 。
多做笔记
对于重要的知识点和操作技巧，建议多做笔 记，方便回顾和复习。
参与项目实践
尽可能参与实际项目，将所学知识应用于实 践中，提升自己的技能水平。
学习建议与心得
详细描述
在音频电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行电路原理图设计、布局和布线，实现音频 信号的放大、滤波、混响等处理效果，广泛应用于音响设备、录音设备、音频处理设备等领域。
电源电路设计
总结词
电源电路设计是电子电路CAD的另一个重要应用领域，主要用于为电子设备提供稳定 的电源。
详细描述
在电源电路设计中，电子电路CAD软件可以帮助工程师进行电源模块的设计和优化， 实现电压转换、电流调节、稳压等功能，广泛应用于各种电子设备中，如计算机电源、
高频电子线路
高频电子线路电子线路是现代电子技术的基石，广泛应用于通信、计算机、消费电子、医疗等领域。
高频电子线路是其中的一个重要分支，主要应用于高频通信、雷达、微波技术等领域。
本文将介绍高频电子线路的基本概念、分类、常用器件以及设计方法，并对其在实际应用中的一些问题进行了探讨。
一、基本概念高频电子线路是指工作频率在几百MHz至数GHz范围内的电子线路。
相比于低频电子线路，高频电子线路所涉及的频率更高，信号波形更为复杂，传输和反射效应更为显著，因此需要采用特殊的设计技术和器件来满足其特殊要求。
高频电子线路的特点主要包括以下几个方面：1. 器件的尺寸和结构对电路性能影响显著，需要进行精细化设计和工艺。
2. 信号传输中存在大量的反射和损耗，需要采用返波抑制和匹配技术来提高传输效率和信号质量。
3. 线路的电磁兼容性问题更为突出，需要进行屏蔽和抗干扰设计。
4. 信号时延和相位误差对系统性能有较大的影响，需要进行相位同步和时延补偿等技术处理。
二、分类根据其应用领域和特点，高频电子线路可以分为不同的分类，其中主要包括以下几类：1. 射频线路射频线路主要用于高频通信和无线电技术中，其特点是工作频率在几十MHz至数GHz范围内，需要采用匹配、滤波、放大、混频等技术来实现信号的调制、解调、传输和放大。
射频线路所用的器件包括晶体管、二极管、集成电路等。
2. 微波线路微波线路是指工作频率在数十GHz至数百GHz范围内的电子线路，是雷达、卫星、电视等高速通信系统的核心部件之一。
微波线路需要采用宽带、低损耗、高阻抗、稳定性好的器件和材料，如微带线、同轴线、波导等。
3. 毫米波线路毫米波线路是指工作频率在数百GHz至数千GHz范围内的电子线路，主要用于高速通信、毫米波雷达、太阳能辐射测量等领域。
毫米波线路需要采用特殊的器件和制备工艺，如基于硅基集成电路的器件和图案化的微波印刷技术。
三、常用器件1. 晶体管晶体管是高频电子线路中应用最广泛的器件之一，可用于放大、调制、解调、混频等应用。
高频电子线路PPT 第1章
第1章 绪论
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
关于高频电子线路 第一课件
高频电子线路
第1章 绪论
（4）双极型晶体管差分放大器：
i1 i2 Ioth2uUidT
VCC
i1 R
R i2
+uo
+
T2
T1
ui
-
Io
i=i1-i2
0
ui
(c) 晶体管差分对输出电流和差模输入电压间的关系
高频电子线路
第1章 绪论
2、用幂级数展开式来描述器件的伏安特性
i a 0 a 1 u a 2 u 2 a 3 u 3 a n u n
高频电子线路
第1章 绪论
关于高频电子线路 第一
高频电子线路
第1章 绪论
考试课程：实验15分；作业5分；试卷80分。 答疑：时间待定, 电航楼206 参考书目：
（1）刘宝玲主编 通信电子电路 高教出版社 (2) 于洪珍主编 通信电子电路 清华大学出版社 （3）严国萍主编 通信电子线路 科学出版社 （4）张肃文 主编 高频电子线路 （第四版) 高教出版社
基带信号：携带信息的低频信号，又称为调制信号。
高频载波信号：确知的单一频率的正弦波或脉冲波 信号。
已调信号：载波在调制器中被基带信号调制以后， 就转换成具有一定带宽的已调波，这也就需要具有 一定带宽的频道来传送。
高频电子线路
第1章 绪论
11
第二节
无线电信号与调制
1、调制
已 调 波
调制信号 (话音或图象)
高频电子线路
第1章 绪论
（3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调 频、 调相以及混合调制等。
调制信号 (话音或图象转换 的低频电信号)
已 调 波
调制
高频载波信号
高频电子线路
高频电子线路1
出 版
来的集成电路。
社
End
《
高
频
电
子 线
信号源
发送设备
路
》
（
第
四 版
图 1.2.3 通信系统框图传输信道）张肃文主 编
收信装置
接收设备
高
等 教
通信系统是指“电通信” ，包括移动通信、电报、
育 出
电话、广播、电视、雷达、遥测、遥控等。
版
社
《
高
频
电
子
线
路
》
（
第
四
版
）
张
肃
文
主
编
高
图 1.2.3 正弦调幅波形
传输媒质
路
》
（
图 1.2.3 通信系统框图
第
四
版 有线通信传输媒质有：
）
张 肃
双线对电缆
文
主 编
同轴电缆
接收设备
高
等 教
光纤（光缆）
育 出
无线通信的传输媒质是自由空间。
版
社
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编
高 等
图 1.3.1 电磁波传播的几种方式
教
育
出
版
社
《
fi
fi
fΩ
fΩ
fs
f0
图 1.2.11 超外差式接收机方框图
End
《
高
频
电
子
线 发送设备
路
传输媒质
接收设备
》
（
图 1.2.3 通信系统框图
第
四
版 ）
根据传输媒质的不同，分为有线通信与无线通信。
绪论-高频电子线路概论
高频电子线路在其他领域的应用前景
雷达与探测
01
高频电子线路在雷达、探测等领域具有广泛的应用前景，如高
分辨率成像、目标跟踪等。
医疗电子
02
高频电子线路在医疗电子领域的应用将不断拓展，如医学影像、
治疗设备等。
能源领域
03
高频电子线路在能源领域的应用将逐渐增多，如高频功率转换、
无线充电等。
THANKS
波动方程是描述波动现象的基本方程， 在高频电子线路中，波动方程用于描 述信号在传输线中的传播规律。
波动方程的解可以得出信号的幅度和 相位随时间和空间的变化情况，对于 理解信号在传输线中的行为至关重要。
传输线理论
传输线是高频电子线路中的重 要组成部分，用于传输信号。
传输线理论主要研究传输线的 电气特性、信号传播规律以及 传输线的阻抗匹配等问题。
高频电子线路的应用领域
通信系统
高频电子线路广泛应用于通 信系统中，如无线通信、卫
星通信、移动通信等。
雷达系统
电子对抗系统
雷达系统中的发射机和接 收机电路是高频电子线路 的重要应用领域之一。
高频电子线路在电子对抗 系统中用于信号侦察、干
扰和抗干扰等方面。
射频识别技术
高频电子线路在射频识 别技术中用于信号的发
随着5G、6G等新一代通信技术的发展，高频电子 线路将继续发挥重要作用，并有望在人工智能、 物联网和自动驾驶等领域取得更多创新和应用。
02
高频电子线路的基本元件
电感器
定义
应用
电感器是一种能够存储磁场能量的电 子元件，其特性是能够阻碍电流的变 化。
在高频电子线路中，电感器常用于滤 波器、振荡器、调谐电路等。
调谐放大器
《高频电子线路》课件
高频电子线路实验设备与器材
01
02
03
04
信号发生器
用于产生各种频率的正弦波信 号，作为实验输入信号。
示波器
用于观察信号波形，测量信号 的幅度、频率等参数。
高频放大器
用于放大高频信号，提高信号 的幅度。
滤波器
用于滤除不需要的频率成分， 提取特定频率的信号。
高频电子线路实验方法与步骤
实验准备
根据实验内容准备相应的设备 与器材，连接好线路。
02
高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据不同的特性进行 分类，如连续信号和离散信号 、确定性信号和随机信号等。
系统的基本概念
系统是一组相互关联和相互作 用的元素，它们共同完成某种 功能或目标。
线性时不变系统
线性时不变系统是信号处理中 最常见的系统类型，其特点是 系统的输出与输入成正比，且 比例系数是常数。
频率的信号。
04
高频电子线路系统分析
调谐电路分析
调谐电路的基本原理
调谐电路是一种通过改变电路的频率特性来选择信号或滤 波噪声的电路。它通过改变电路的电感或电容来实现频率 的调节。
调谐电路的分类
调谐电路可以分为串联调谐和并联调谐两种类型。串联调 谐电路的电抗与频率成正比，而并联调谐电路的电抗与频 率成反比。
振荡器的应用
振荡器在通信、测量、控制、电子仪器等领域有着广泛的应用，用于产生一定频率和幅度 的信号，作为信息传输、处理和测量的基础。
调制解调分析
调制解调的基本原
理
调制解调是实现信号传输的关键 技术之一。调制是将低频信号转 换为高频信号的过程，而解调是 将高频信号还原为低频信号的过 程。
电子线路CAD在高频电路分析中的应用
电子线路CAD在高频电路分析中的应用
引言
由于RF 电路的工作频率不断提升,片式电感在应用方面的性能特点发生
了明显变化,已经开始显现出低端微波频段的工作特性。
因此，为有效提升片式
电感的电性参数，改善RF 电路性能，必须进一步分析其低频特性与高频特性
的不同规律。
另一方面，不断推陈出新的通信系统(GSM、CDMA、PCS、3G)使得片
式电感的工作频率逐步达到了2GHz 甚至更高。
因此，以传统的集中参数电路
理论对片式电感器件进行阻抗分析，则显现出越来越明显的局限性。
探索适合
高频条件下的工程分析手段也已成为片式电感研发、生产、分析和应用的重要
课题。
阻抗分析
电感的物理意义是利用导电线圈储存交变磁场能量,而在实际电路应用中,电感器件的主要作用则是向电路提供所需的感性阻抗,在与其他相关元件配合下完
成相应的电路功能(匹配、滤波、振荡等)。
常见的片式电感器件包括叠层片式、绕线片式、光刻薄膜等形式，其生产工艺和内电极结构均有所不同。
但在中低
频率条件下,由于信号波长远大于器件尺寸,器件的电路响应受内电极结构的影
响较小,通常都可以采用集中参数等效模型(见导纳函数
Y(j )=({R_{O}}+{r}over{ L_{o}})}
其中
SRF={1}over{2 sqrt{L_{O}C_{O}}}
=2 F。
高频电子线路一章
kd sin[0t i (t ) 0 (t )]
①失锁状态
如果环路固有角频差 0 >环路低通滤波器的通频带 BWLF 则差拍电压 vd ( t )将被滤除，而不能形成控制电压 vc ( t ) 压控振荡器输出角频率 0不变化即 c 0 ,
则 e ( t ) 0
环路滤波器具有低通特性，其主要作用是滤除鉴相器输出 端的高频分量和噪声，vd ( t ) 经LF后得到一个平均电压 vc ( t )用来 控制VCO的频率变化，常见的滤波器有以下几种形式。
R vd（t） C
R1 vc（t） vd（t） R2
C
R2
R1
vc（t） vd（t）
+
C
vc（t）
RC 积 分 滤 波器
sin 1
kd
o
koF (0)
式中，kd koF (0)为环路直流总增益，其值增大可使e () 减少。
4．锁相环性能特点
（1） 环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环路对输入的固定基准频率锁定后，压控振荡器输出 频率与基准频率的频差为零。环路输出可做到无剩余频差存在， 是一个理想的频率控制系统。
锁相式单环频率合成器基本组成如下图所示：
t
)
0
上式左边第一项
de ( t dt
)
e (
t
)
环路的瞬时角频差。
左边第二项：k0kd F ( p ) sin e ( t ) p 2 ( t ) k0Vc ( t ) c 0 c
是VCO受控制电压Vc(t)的作用后输出的瞬时角频率 c 与固有振荡频率 o 之差，称为控制角频差。
即：环路的瞬时频差= 固有频差 环路此时处于失锁状态。
①失锁状态
如果环路固有角频差 0 >环路低通滤波器的通频带 BWLF 则差拍电压 vd ( t )将被滤除，而不能形成控制电压 vc ( t ) 压控振荡器输出角频率 0不变化即 c 0 ,
则 e ( t ) 0
环路滤波器具有低通特性，其主要作用是滤除鉴相器输出 端的高频分量和噪声，vd ( t ) 经LF后得到一个平均电压 vc ( t )用来 控制VCO的频率变化，常见的滤波器有以下几种形式。
R vd（t） C
R1 vc（t） vd（t） R2
C
R2
R1
vc（t） vd（t）
+
C
vc（t）
RC 积 分 滤 波器
sin 1
kd
o
koF (0)
式中，kd koF (0)为环路直流总增益，其值增大可使e () 减少。
4．锁相环性能特点
（1） 环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环路对输入的固定基准频率锁定后，压控振荡器输出 频率与基准频率的频差为零。环路输出可做到无剩余频差存在， 是一个理想的频率控制系统。
锁相式单环频率合成器基本组成如下图所示：
t
)
0
上式左边第一项
de ( t dt
)
e (
t
)
环路的瞬时角频差。
左边第二项：k0kd F ( p ) sin e ( t ) p 2 ( t ) k0Vc ( t ) c 0 c
是VCO受控制电压Vc(t)的作用后输出的瞬时角频率 c 与固有振荡频率 o 之差，称为控制角频差。
即：环路的瞬时频差= 固有频差 环路此时处于失锁状态。
高频电子线路_1基础 — 抽头
电子线路（非线性部分）-高频电路基础
1.2 高频电路中的组件 3) 耦合振荡回路
在高频电路中, 有时用到两个互相耦合的振荡回路, 也
称为双调谐回路。 把接有激励信号源的回路称为初级回路, 把与负载相接的回路称为次级回路或负载回路。 图12是两 种常见的耦合回路。 图12（a）是互感耦合电路, 图12(b) 是电容耦合回路。
u T ( t ) 2 c os 1 0 tV
7
输出电压为
u 1 ( t ) p u T ( t ) cos 1 0 tV
7
回路有载品质因数
QL R
0L
2000 100
5
20
回路带宽
B
0
QL
5 1 0 ra d / s
CAFUC-AEI Electronic Information Engineering
12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础图12两种常见的耦合回路及其等效电路12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础对于图12b电路耦合系数为12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础kq耦合因子初次级串联阻抗可分别表示为耦合阻抗为12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础由图12c等效电路转移阻抗为由次级感应电势产生将上两式代入再考虑其它关系经简化得12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础max2121max212112高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础图13耦合回路的频率特性12高频电路中的组件cafucaeielectronicinformationengineering电子线路非线性部分高频电路基础高频变压器及其特点变压器是靠磁通交链或者说是靠互感进行耦合的
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完善的EDA解决方案来满足复杂的设计需求已是非常紧迫。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
那么什么是EDA呢？
EDA技术是以计算机为工作平台，融合了应用电子
技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的
电子CAD通用软件包，主要用来辅助进行IC设计、电子 电路设计以及电路板设计，包含仿真电路图设计自动
第1章 电路CAD/EDA技术基础
(2) Synopsys公司是全球半导体和电子行业先进 的电子设计自动化EDA软件工具和专业化服务提供商， 为设计复杂集成电路(IC)、FPGA(现场可编程门阵列) 和SOC(System on Chip，系统级芯片)产品的公司提供 CAD工具。Synopsys的产品覆盖了从设计规范到芯片生 产的整个IC设计流程。公司主要开发和支持基于两个 主要平台的产品——Galaxy设计平台和Discovery验证 平台。这些平台为客户实现先进的集成电路设计和验
板使用。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
在进行电路级设计工作时，当电子工程师接受系 统设计任务后，首先需要确定设计方案并选择合适的 元器件；然后根据具体的元器件设计电路原理图；接 着进行第一次仿真，其中包括数字电路的逻辑模拟、 故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析等，此 次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性；
第1章 电路CAD/EDA技术基础
第1章 电路CAD/EDA技术基础
1.1 电路CAD/EDA技术概述
1.2 电路CAD/EDA技术发展
1.3 常用各类软件及其特点比较 1.4 PCB制版的一般工艺及过程 习题
第1章 电路CAD/EDA技术基础
1.1 电路CAD/EDA技术概述
1.1.1 概述
EDA(Electronic Design Automation)是电子设计自动化的英文 简称，即电子系统设计自动化。CAD是计算机辅助设计的简称。 电子设计的任务包括专用集成电路ASIC设计、CPLD/FPGA等可 编程器件设计和电路板设计等。电子电路产业目前已演化为设计、 制造、封装、测试四个产业环节，其中的设计工作已成为产业的 龙头。随着IC设计流程日趋复杂础
1.2 电路CAD/EDA技术发展
现代电子工业的高速发展以及IC的开发使用，使电路板的走 线越来越精密和复杂，利用手工来设计和制作PCB已不能适应当 前的形势。EDA技术发展是历史的必然，它的历程大致可分为三 个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段，人们开始 用计算机进行IC版图编辑、PCB布局布线。20世纪80年代为计算
EDA技术，电子设计师可以利用EDA技术方便地实现
IC设计、电子电路设计和PCB设计等工作。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
随着我国电子产业的急速发展，EDA电子 设计人才已成为该领域最紧缺的人才。本课程 的最终目的正是为了推动电子设计自动化的发 展，培养出具备相当设计经验和动手能力的工 程技术人员。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
3. IC设计的EDA软件及其他
IC设计工具很多，都是一些大型的系统，其中按市 场 所 占 份 额 排 行 为 Cadence 、 Mentor Graphics 和 Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件 供应商，使用者均为IC的生产公司。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
设计软件可归为两大类，分列如下：
第1章 电路CAD/EDA技术基础
(1) 有些软件，如PCAD及PADS，原本就是在PC机
中发展，一直秉持着易学易用、售价合理的设计理念。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
(2) 有些软件，如Mentor及Cadence等公司的软件， 原本均只在运行UNIX系统的工作站等级的计算机上发 展，例如：Sun、IBM及HP等工作站(workstation)，借 助其强大的运算能力，得以实现复杂的功能，但售价 相对高。由于这几年PC机在运算能力上的长足进步， 已可与工作站的运算能力相抗衡(着眼于功能/价格比)， 再 加 上 运 行 了 广 泛 使 用 的 Windows 操 作 系 统 ， 这 些 EDA大公司软件供货商已于1998年开始将其产品线逐
第1章 电路CAD/EDA技术基础
(2) Multisim软件：Interactive Image Technologies Ltd在20世纪90年代初推出的电路仿真软件，主要用于 模 拟 和 数 字 电 路 的 仿 真 。 早 期 称 为 EWB(Electronic Workbench)。它提供了万用表、示波器、信号发生器 等虚拟仪器功能。界面直观，易学易用，分析功能也 较强。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
(3) PSpice ： 1984 年 ， 美 国 MicroSim 公 司 推 出 了 PSpice，它是基于美国加州大学推出的电路分析仿真软 件 Spice(Simulation program with integrated circuit emphasis)的PC版软件。PSpice具有强大的模拟和数字 电路混合信号仿真功能，包括对中规模集成电路(MSI) 和大规模集成电路(LSI)提供多种分析功能，仿真精度 高。
l
l l l l l l l
Test Automation(自动化测试)
Deep Submicron，Signal and Layout Integrity(深亚微米技术、信号与规划完整性技术) Intellectual Property and Design Reuse Technology(IP 核与设计重用技术) Standard and Custom Block Design(标准和定制式框图设计) Chip Assembly(芯片汇总) Final Verification(最终验证) Fabrication and Packaging(制造与封装设计工具) Technology CAD(计算机辅助设计技术)
第1章 电路CAD/EDA技术基础
由此可见，EDA软件是一种专门为IC/电子设计企 业提供设计和生产方案的专业辅助软件。根据不同设 计模式，EDA软件又可分为综合软件、模拟软件和验 证软件，它是电子/IC产业不可或缺的重要工具。没有 EDA技术的支持，设计工作将会非常困难，特别是想 要完成超大规模集成电路的设计制造是不可想象的。 反过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术 提出新的要求。由于现代电子设计技术的核心就是
(1) Cadence公司的IC设计EDA软件主要是Virtuoso 客户定制设计平台和Encounter数字IC设计平台。由于
一般EDA的解决方案较少支持IC、封装和PCB设计团
队之间协作的能力，Cadence 公司的平台致力于解决这 些联合设计所面临的问题，实现在IC设计领域、封装
和PCB设计之间的设计迭代最小化功能。
1.3 常用各类软件及其特点比较
电路板设计(PCB design)或称电路板布局(PCB layout)的 领域由传统的人工贴图方式进展到目前的计算机化作业已 近几十年，在这个过程中，全世界至少有七十家以上的软 件供货商在此领域中激烈竞争，而只有少数的软件供货商 能够继续生存下去并脱颖而出。一般业界所熟悉的电路板
布局布线、版图设计及验证等功能。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
IC设计又称为物理级设计，一般由IC厂家完成； 大型复杂的电子产品设计称为系统级设计，主要由产 品厂商完成；一般民用及教学所涉及的设计称为电路 级设计。日常使用的EDA软件多属于电路级设计，主 要实现三项任务：电子线路原理图(简称电路图)的创建、 混合信号的仿真及PCB制版等。一般过程是先创建电 路图，然后进行电路图的仿真，最后将绘制完成的电 路图自动或手动转化为PCB设计文件，以供生产电路
证提供了整套综合性工具。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
Synopsys的解决方案包括：
l l l l l l System Creation(系统生成) System Verification and Analysis(系统验证与分析) Design Planning(设计规划) Physical Synthesis(物理综合) Design for Manufacturing(可制造设计) Design for Verification(可验证设计)
第1章 电路CAD/EDA技术基础
2. PCB设计软件
PCB(Printed Circuit Board)设计软件种类很多，如 Cadence Allegro PSD(SPB)、Mentor Graphices的Xtreme PCB、Protel、OrCAD、PowerPCB、PCB Studio等。
第1章 电路CAD/EDA技术基础
在20世纪80年代，美国ACCEL Technologies Inc 推 出了TANGO软件包，可以帮助工程设计人员完成当时 的一些设计工作。Protel Technology 公司(现更名为 Altium公司)在20世纪80年代末推出Protel for DOS、 Protel for Windows、Protel 98，其后续版本，如Protel 99SE和Protel 99 DXP等，现在仍在广泛使用。早期的 Protel主要作为印制电路板自动布线工具使用，现在使 用的Protel是个完整的全方位电路设计系统，包含了电 路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、 多层印制电路板设计、可编程逻辑器件设计等功能， 同时还兼容一些其他设计软件的文件格式。Protel软件 功能强大、界面友好、使用方便。
机辅助工程(CAE)阶段，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又
增加了电路功能分析和结构设计，并且通过电气连接信号网络表 将两者结合在一起，实现了工程设计。20世纪90年代为电子系统
设计自动化(EDA)阶段，同时还有计算机辅助工艺(CAPP)、计算
机辅助制造(CAM)等技术。