射频电路与天线14_滤波器1-2
电路中的微波电路与天线
电路中的微波电路与天线在现代通信领域中，电路中的微波电路与天线起着重要的作用。
微波电路指的是工作频率在300MHz至300GHz之间的电路，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等众多领域。
而天线则是将电能转化为无线电波或者将无线电波转化为电能的设备。
本文将从应用和设计角度，探讨微波电路与天线在电路中的重要性以及其工作原理。
一、微波电路的应用1. 无线通信：微波电路在无线通信中发挥着至关重要的作用。
现代手机、无线局域网、卫星通信等设备都离不开微波电路。
例如，手机中的射频电路就是一种微波电路，它负责将手机发送和接收的信号转换为无线电波进行传输。
2. 雷达系统：雷达是一种利用微波电路技术工作的设备，它用于检测和追踪物体的位置和运动。
雷达系统中的微波电路主要用于发射和接收雷达信号，如低噪声放大器、混频器等。
3. 卫星通信：卫星通信是一种重要的远程通信方式，微波电路在其中起到了关键的作用。
卫星通信系统中的微波电路用于将地面信号转发到卫星，并将卫星接收到的信号转发到地面。
微波电路的稳定性和高效性对卫星通信的可靠性至关重要。
二、微波电路的设计原理微波电路的设计原理主要包括传输线理论、匹配理论和滤波器设计。
以下将分别介绍这些原理。
1. 传输线理论：微波电路中常常使用传输线作为信号传输的介质，传输线理论研究信号在传输线上的传播特性。
例如，常用的微波传输线类型包括同轴线、开口线和带状线等。
传输线理论可以帮助我们分析和设计微波电路的传输特性，如传输损耗、阻抗匹配和功率传输等。
2. 匹配理论：在微波电路设计中，匹配是一种常见的问题。
匹配理论研究如何使电路中的各部分之间的阻抗相匹配，以确保信号传输的最优性能。
匹配电路通常使用网络匹配、补偿线匹配或雄性线匹配等方式。
匹配理论的研究可以帮助我们选择合适的匹配方式，并了解匹配过程中的功率损耗和效率损失。
3. 滤波器设计：微波电路中的滤波器用于滤除或选择特定频率范围内的信号。
滤波器设计基于频率选择理论，通过使用特定的微波谐振结构来实现对不同频率信号的滤波。
射频电路分析与设计
射频电路分析与设计射频（Radio Frequency）电路是指在射频频段内进行信号处理的电路系统，广泛应用于无线通信、射频识别、雷达、无线电广播等领域。
射频电路的分析与设计是了解和掌握射频电路的基本原理，以及根据特定需求设计和优化射频电路的过程。
本文将从射频电路的分析方法、设计流程以及常见射频电路的应用方面进行论述。
一、射频电路的分析方法在射频电路的分析过程中，常用的方法包括线性分析法、非线性分析法、时域分析法和频域分析法。
1. 线性分析法：线性分析法是假设电路中的元器件和信号源均为线性的情况下进行分析。
通常通过模拟仿真软件进行求解，可以得到电路的放大倍数、频率响应等参数。
2. 非线性分析法：非线性分析法考虑了电路中元器件的非线性特性对性能的影响。
常用的方法是利用小信号模型和大信号模型对电路进行分析。
3. 时域分析法：时域分析法可以观察电路中各个信号在时间上的变化情况。
通过时域仿真可以得到电路的波形图、功率消耗等信息。
4. 频域分析法：频域分析法是将电路中的信号通过傅里叶变换等方法转换到频域进行分析。
可以得到电路的频率响应、带宽等参数。
二、射频电路的设计流程射频电路的设计流程包括需求分析、电路拓扑设计、元器件选型、电路布局、电路优化等步骤。
1. 需求分析：明确设计射频电路的功能需求、频率范围、输出功率等指标，并根据具体应用场景进行优先级排序。
2. 电路拓扑设计：根据需求分析的结果，选择合适的电路拓扑结构和工作模式。
常见的射频电路拓扑包括放大器、滤波器、混频器等。
3. 元器件选型：根据电路拓扑和设计要求，选择合适的元器件，包括放大器管、滤波器、混频器、电感、电容等。
要考虑元器件的特性参数、工作频率范围、功耗等因素。
4. 电路布局：对于高频电路尤其重要，要进行合理的布局，避免电路之间的相互干扰和串扰。
要注意信号链和功耗链的分离，减小互相影响。
5. 电路优化：通过仿真和实验等手段对电路进行优化和调试，保证电路性能的达到设计要求。
射频电路原理ppt课件
防止邻近信道的干扰，提高邻近信道的选择性。
射频收发信机（U602）
2）、发射机（Transmitter）：提供射频信号的上行链路， 将IQ基带信号调制成发射射频信号。
包含2个发射压控振荡器（TXVCO）、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
双工滤波器（U601）
器件引脚排列及名称：
表1：器件引脚排列及名称
双工滤波器（U601）
表2：双工滤波器的开关控制模式
双工滤波器（U601）
图3：双工滤波器相关电路
声表面滤波器
3、声表面滤波器（Z600、Z602、Z603）： 是一个带通滤波器，只允许接收频段的射频信号进入接收
机电路，其它频段的信号将会得到抑制。
射频收发信机（U602）
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。
射频收发信机（U602）
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。
华工射频电路与天线(一)课程
Research Institute of Antennas & RF Techniques射频电路与天线（一）RF Circuits and Antennas 第1讲绪论褚庆昕华南理工大学电子与信息学院天线与射频技术研究所TEL: 22236201-601Email:qxchu@1.1RF/MW典型应用的频谱Research Institute of Antennas & RF Techniques So u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 1.2RF/MW 的特点频率高¾通信系统中相对带宽Δf/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽Δf，从而信息的容量就越大。
¾例如，对于1%的相对带宽，600MHz频率下宽带为6MHz（一个电视频道的带宽），而60GHz频率下带宽为600MHz（100个电视频道！）。
¾因此，RF/MW的一个最广泛应用就是无线通信。
Research Institute of Antennas & RF TechniquesSo u thC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 微波接力通信Research Institute of Antennas & RF Techniques So ut hC h i n a U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y 蜂窝电话系统Research Institute of Antennas & RF Techniques So u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 波长短¾天线与RF 电路的特性是与其电尺寸l /λ相关的。
放大电路射频电路
放大电路射频电路放大电路是电子设备中常见的一种电路，用于增大电信号的幅度，以便在传输、记录和处理信号时更加可靠。
射频电路则是放大电路中的一种特殊类型，专门用于处理射频信号。
本文将介绍放大电路中的射频电路及其应用。
一、射频电路简介射频（Radio Frequency）指的是频率范围在3kHz至300GHz之间的电磁波信号。
射频电路主要用于无线通信、无线电广播、雷达、卫星通信等领域。
射频电路的设计和调试相比其他电路更为复杂，需要考虑信号衰减、杂散抑制、频率选择、幅度控制等问题。
二、射频放大器射频放大器是射频电路中的重要组成部分，用于增加射频信号的幅度。
常见的射频放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器。
它们的工作原理略有不同，在特定的应用场景中应选择合适的放大器类型。
三、射频混频器射频混频器是射频电路中的另一种常见组件，用于将射频信号与其他信号进行混频，产生新的频率。
射频混频器一般由两个输入端和一个输出端组成，输入端分别是射频信号和本振信号，输出端则是混频后的信号。
四、射频滤波器射频滤波器是射频电路中用于实现频率选择的重要元件。
它可以选择性地通过或抑制某个特定频率范围内的信号。
射频滤波器可以采用主动滤波器或被动滤波器实现，常用的类型有带通滤波器、带阻滤波器和低通滤波器等。
五、射频放大电路的应用射频放大电路广泛应用于通信系统中，如手机、基站、无线局域网等。
它们用于接收、放大、传输和处理射频信号，确保信号的可靠传输和信息的准确处理。
此外，射频放大电路也被应用于雷达系统中，用于探测并跟踪目标。
六、射频电路的设计要点在设计射频电路时，需要考虑以下几个要点：1. 信号衰减问题：射频信号在传输过程中会受到衰减，设计时需要考虑如何最小化衰减，以确保信号的可靠性。
2. 杂散抑制：射频电路中常常会出现杂散信号，对信号质量造成干扰，设计时需要采取相应的抑制措施。
3. 频率选择：射频电路常需要选择特定的频率范围内的信号进行处理，设计时需要选择合适的滤波器和放大器。
手机射频电路原理
手机射频电路原理手机射频电路是手机中非常重要的一部分，负责处理手机信号的传输和接收。
手机射频电路原理包括射频信号的发射、接收、放大和滤波等过程。
首先，手机射频电路主要包括射频发射电路和射频接收电路两部分。
射频发射电路负责将数字信号转换为射频信号并发送出去，而射频接收电路则负责接收并解码收到的射频信号。
这两个电路之间通过天线进行无线传输。
其中，射频电路中的核心元器件是射频集成电路（RFIC），它承担了信号的处理和调制任务。
在手机射频发射电路中，数字信号首先通过数字模拟转换器（DAC）转换为模拟信号。
然后，经过滤波器和放大器等电路进行处理，将信号转换为射频信号。
射频信号经过射频功率放大器（PA）进行功率放大，然后通过天线辐射出去。
在这个过程中，还需要进行频率合成和混频等操作，以生成所需要的信号频率。
手机射频接收电路则负责接收外界的射频信号，并将其转换为数字信号。
天线将接收到的信号传输到射频前端模块（RF Front-end Module），该模块包括低噪声放大器（LNA）、滤波器和混频器等部件。
低噪声放大器会将射频信号进行放大并降低噪声，滤波器则用于滤掉无用的频谱成分。
混频器将射频信号与本地振荡器（LO）的信号混频，得到中频信号。
中频信号再经过中频放大器（IF Filter & Amplifier）进行进一步的滤波和放大，最后通过模拟数字转换器（ADC）转换为数字信号。
除了发射和接收信号的过程，手机射频电路还需要进行射频无线电信号的滤波处理。
由于存在其他设备和信号的干扰，手机需要对接收到的信号进行滤波以去除干扰。
射频滤波器在射频电路的前端起到了重要作用，它通过滤波器将所需的信号频段保留，而将其他频段的信号滤掉。
常见的滤波器有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
此外，手机射频电路还需要考虑功耗和信号质量等方面的问题。
为了提高功耗效率，手机射频电路需要设计高效的功率放大器，并尽量减小信号在电路中的损耗。
射频电路
Prepared By: Sandy Ding 2012.11.07
射频电路
射频电路框图
射频电路
名词解释
无线收发器:Radio Transceiver 带通滤波器:BPF 功率放大器:PA
低通滤波器:LPF
低噪声放大器:LNA 收发切换器:T/R Switch 天线:Antenna
射频电路
天线与天线连接器
说明：
Atheros芯片会在天线或者天线连接 器的附近放置一个∏型匹配网络.
射频电路框图
完整的射频电路框图
射频电路
无线收发器
典型讯号脚： 电源 数字地、模拟地 射频功率输出
功率检测
温度检测 射频输入
发射、接收切换控制等
射频电路
功率放大器
典型讯号脚： 主电源供电引脚 一级、二级、三级供电引脚 射频输入引脚——RF-IN
射频输出引脚——ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱF-OUT
功率检测引脚——Power DETECT
射频电路
功率放大器供电电路
说明： VCC是主电源供电，VC1是芯片内 部第一级放大的供电，VC2是芯 片内部第二级放大的供电, VC1 和VC2 不是简单的供电管脚，这 两个管脚通常不会直接连接到电 源上，一般会串联一个电感（或 者电阻）再连接到电源上。
射频电路
功放输入回路
说明： 1.输入回路由两部分组成：带通 滤波器和是∏型匹配网络 2.带通滤波器的输入输出阻抗都 要控制在50欧姆的标称值 3. C108，C109和L14就组成了一 个∏型匹配网络
射频电路
功放输出回路
说明：
1.输出回路由低通滤波器构成， 2.低通滤波器要解决的主要问题 时由于功放引起的高次谐波，如 二次谐波，三次谐波甚至更高次 数的谐波，低通滤波器还需要解 决阻抗匹配的问题.
射频工程师必读书籍
ADS，MWO，Ansoft还是CST、HFSS频微波类书希望对大家有点帮助：1.《射频电路设计--理论与应用》『美』Reinhold Ludwig 著电子工业出版社个人书评：射频经典著作，建议做RF的人手一本，里面内容比较全面，这本书要反复的看，每读一次都会更深一层理解.随便提一下，关于看射频书籍看不懂的地方怎么办？我提议先看枝干或结论有个大概印象，实在弄不明白就跳过（当然可问身边同事同学或GOOGLE一下），跳过不是不管它了，而是尽量先看完自己能看懂的，看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方，人的思维是不断升华的，知识的也是一个系统体系，有关联的，当你把每一块砖弄明白了，就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。
2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社个人书评：有拼凑之嫌（大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容），但还是有可取之处，加上作者的理解，比看外文书（或者翻译本）看起来要通俗易懂，毕竟是中国人口韵。
值得一看，书上有很多归纳性的经验.3．《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社个人书评：本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言，及其通俗，配上图示，极其深奥的理论看起来明明朗朗，比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了，本书作者的实践之作，里面都是一些作者的设计作品和设计方法，推荐一看.4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社个人书评：语言及其通俗易懂，完全没有深奥的理论在里面，入门者看看不错，但是设计方法感觉有点落后，完全手工计算.也感觉内容的太细致，此书一般.5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社个人书评：这边书还不错，除了学到振荡电路设计，还学到了很多模拟电路的基础应用，唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高（k级，几M,几十，几百M的振荡器），做有源电路的可以看一下,整体感觉还行.6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社个人书评：对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书，图形图片很多，让人很直观明白，比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。
手机各电路原理射频电路内容详细,不看后悔
射频电路篇本次培训内容：手机各级电路原理及故障检修1，基带电路发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路2，射频电路接收电路、发射电路一、手机通用的接收与发射流程天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA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。
手机通用的接收与发射流程2、信号发射流程： 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— （进入射频部分）IQ调制（IQ调制器）——滤波—— 鉴相鉴频（鉴相鉴频器）——滤波——TX_VCO混频 （混频器Mixer）——功率放大（PA）——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。
手机通用的接收与发射流程3、射频电路原理框图：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。
射频电路的主要元件及工作原理• 天线匹配网络（L604、C611、C614）：主要是完成主板与 天线之间的功率匹配，以使天线的效率尽可能高。
射频连接器（J600）：又叫同轴连接器或射频开关，作 用主要是为手机的测试提供端口。
其内部是簧片的接触结 构，相当于一个机械开关，通常状态下开关处于闭合状态， 当射频线探头插入射频连接器时，簧片一端将与主板的天线 通路断开，而与射频线探头接触，此时手机与测试仪器之间 就通过射频连接器与射频线进行信号的传输。
射频电路与天线（华工）试卷及答案
一、填空题1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。
[见P19段路线输入阻抗公式1-45]2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。
3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。
4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。
[ZL=ZC才能匹配]5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。
6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。
7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。
[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。
圆波导主模TE11，次模TM10]8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。
[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。
矩形波导主模TE10，次模TE20]9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。
[矩形谐振腔主模TE101]10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。
[都能传，但大多数场合用来传TEM波]11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。
[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。
电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。
]12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。
13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。
[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。
射频电路与天线 教学大纲
射频电路课程名称：射频电路英文名称：Radio Frequency Circuits学分：3课程总学时：48课程性质：☑必修□选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成先修课程：电磁场与电磁波一、教学信息课程的性质：《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。
其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。
《射频电路》主要讲述射频电路的内容。
课程的目的与教学基本要求：课程的目的是通过这门课程的学习，学生可以掌握射频电路与天线的基本原理，并具备分析能力与初步的设计能力，为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。
通过这门课的学习，要求学生熟练掌握传输线理论，了解波导和谐振腔的基本知识，掌握微波网络理论，了解各种射频电路的工作原理，掌握天线的辐射原理和天线的基本参数，了解各种线天线和面状天线的工作原理。
考核方式：总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。
二、教学资源教材[1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。
[2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。
多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。
三、教学内容、要求与学时分配按各章节列出主要内容，注明课程教学的难点和重点，对学生掌握知识的要求，以及学时的分配1 第一部分、传输线理论（1）传输线的纵向问题-传输线理论（8学时）主要内容：传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。
基本要求：理解长线的概念，理解传输线方程及其解的意义，熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义，熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系，掌握不同负载时无耗传输线的工作状态，掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成，熟练应用传输线理论解决传输线问题，熟练应用圆图求解传输线问题。
射频电路原理
射频电路原理
射频电路原理是指在射频频率范围内设计、分析和实现电路的原理。
射频电路主要涉及高频信号处理，包括信号发射、接收、放大、滤波、混频等功能。
在射频电路中，需要考虑电路的频率响应、阻抗匹配、功率传输等因素。
常见的射频电路有放大器、混频器、滤波器、振荡器等。
射频电路设计需要考虑以下原理：
1. 传输线理论：射频信号在传输线中的传输原理，包括电源线、天线、电缆等。
2. 高频放大原理：射频信号的放大原理，包括共源共栅放大器、共阴极放大器等。
3. 射频滤波原理：射频信号的滤波原理，包括陷波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
4. 混频原理：射频信号的混频原理，包括上、下变频等。
5. 阻抗匹配原理：射频电路的阻抗匹配原理，确保信号的最大功率传输。
射频电路设计需要结合电路的特性、材料的特性以及电路的布局和封装等因素，以确保电路在射频频率下的正常工作。
同时，还需要考虑信号的失真、噪声以及功耗等问题。
射频电路设计与信号传输
Part
03
射频电路设计技术
匹配网络设计
总结词
匹配网络是用于确保射频信号在传输过程中保持恒定阻抗的电路。
详细描述
匹配网络设计是射频电路设计中的重要环节，其主要作用是确保信号在传输过程中保持恒定的阻抗， 以减少信号的反射和损耗。通过合理设计匹配网络，可以优化信号传输效果，提高电路性能。
滤波器设计
不同类型的传输线具有不同的特 性阻抗，例如同轴电缆、双绞线 和微带线等。
传输线理论主要研究传输线上的 电压、电流和阻抗等参数，以及 它们与传输距离、频率和传输介 质之间的关系。
传输线的特性阻抗是衡量传输线 性能的重要参数，它决定了信号 在传输线上的反射和传播特性。
信号衰减与失真
信号衰减是指信号在传输过程中 幅度的减小，主要由传输线的损 耗引起。
元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
电容在射频电路中主要用于信号耦合、滤波和去耦等作用。电容的种类也很多 ，如陶瓷电容、电解电容和薄膜电容等。电容值的选择对于电路性能的影响很 大，需要根据实际需求进行合理选择。
电感
总结词
电感是射频电路中实现磁场储能的元件，具有通直流阻交流的特性。
射频特性
射频具有传输速度快、传输距离远、穿透能力强等特性，广泛应用于通信、雷达、导航 、广播等领域。
射频电路组成
01
02
03
发射机
将信息转换为电信号，通 过调制器调制到射频载波 上，经过功率放大器放大 后由天线辐射出去。
接收机
接收天线接收到的射频信 号，经过低噪声放大器放 大后，通过解调器解调出 信息。
包括传输速率、传输距离 、误码率等，这些参数对 光通信系统的性能有重要 影响。
Part
射频电路设计与天线应用技术
射频电路设计与天线应用技术射频电路设计与天线应用技术在现代通信领域扮演着重要的角色。
随着无线通信技术的不断发展，对于射频电路设计和天线应用的需求也越来越高。
本文将探讨射频电路设计与天线应用技术的基本原理、常见应用场景以及发展趋势。
一、射频电路设计基本原理1.频率特性与阻抗匹配在射频电路设计中，频率特性和阻抗匹配是两个关键概念。
频率特性指的是电路在不同的频率下的响应情况，包括增益、相位等参数。
阻抗匹配则是指射频电路中各个部分之间的阻抗要匹配，以确保能量的有效传输。
2.滤波器设计射频电路设计中常用到的滤波器有低通、高通、带通和带阻滤波器。
滤波器的设计要考虑到频率响应、截止频率以及阻带等指标。
3.放大器设计在无线通信中，放大器是一个重要的组件，用于把信号放大以提高通信质量。
射频放大器的设计要考虑功率增益、线性度和稳定性等因素。
二、射频电路设计的常见应用场景1.无线通信系统射频电路设计在无线通信系统中广泛应用。
例如，手机和无线局域网设备中的射频前端模块需要设计高性能的射频电路来实现无线信号的接收和发送。
2.雷达系统雷达系统中的射频电路设计要求稳定性和高信噪比。
射频电路用于接收和处理雷达回波信号，并提供清晰的目标图像。
3.卫星通信卫星通信中的射频电路设计要满足较高的要求，以实现远距离通信。
射频电路用于卫星接收地面信号并放大、解调。
三、天线应用技术1.天线基础知识天线是射频系统中的重要组成部分，用于收发无线信号。
天线的设计要考虑频率、增益、方向性等参数。
常见的天线类型包括偶极子天线、微带天线和贴片天线。
2.天线阵列天线阵列是一种由多个天线组成的系统，可实现更好的指向性和增益。
天线阵列应用广泛，例如在雷达、通信系统以及无人机等领域。
3.天线优化天线优化是一个重要的研究方向，旨在提高天线性能。
通过各种技术手段，如改进天线结构、优化天线参数和材料选择等，可以提高天线的增益、方向性和带宽等性能指标。
四、射频电路设计与天线应用技术的发展趋势1.集成化与小型化随着射频电路设计与天线应用技术的发展，越来越多的功能被集成到单个芯片或模块中，以实现更高的性能和更小的尺寸。
射频电路匹配调试方法
射频电路匹配调试方法主要包括以下步骤：
1.确定最佳工作阻抗：根据芯片规格书，确定射频端口的最佳工作阻抗。
2.设计天线线圈：根据需求设计天线线圈，并测量其等效电路参数。
3.确定Q值和串联电阻：根据天线的等效电路参数和所需工作带宽，计算Q值和串联电阻。
4.确定LC滤波器参数：根据Q值和所需工作带宽，计算LC滤波器的参数。
5.仿真和调试：使用仿真软件对电路进行仿真，并根据仿真结果调整电路参数。
然后进行实际测试，根据测试结果进一步调整电路参数。
6.实际测试与参数调整：将电路安装在设备上，进行实际测试。
根据测试结果调整电路参数，以满足性能要求。
这些步骤只是射频电路匹配调试的一般方法，实际操作中可能需要根据具体情况进行调整。
同时，操作时需要注意安全，避免对设备和人员造成伤害。
射频电路工程设计与射频电路与芯片设计要点
射频电路工程设计与射频电路与芯片设计要点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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射频器件与天线技术考核试卷
B.线性度线适用于低频段的射频通信？（）
A.微带天线
B.偶极天线
C.折叠偶极天线
D.行波天线
20.射频开关的控制信号通常采用以下哪种方式？（）
A.电压控制
B.电流控制
C.光学控制
D.磁控
（以下为答题纸，请考生在此处填写答案，每题1分，共20分）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
10.射频功率放大器的设计需要平衡输出功率、效率和______之间的关系。（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.射频放大器的增益越高，其线性度通常越差。（）
2.天线的尺寸与工作频率成反比关系。（）
3.射频开关的隔离度越高，其插入损耗也越高。（）
C.天线阻抗不匹配
D.外部干扰
13.以下哪些是射频分路器的主要用途？（）
A.分离不同频率的信号
B.分离相同频率的信号
C.调整信号功率
D.保护射频器件
14.射频系统中，以下哪些技术可以用来提高信号的传输效率？（）
A.射频放大器
B.射频滤波器
C.射频合路器
D.天线匹配网络
15.以下哪些天线适用于宽带通信系统？（）
B.天线间距
C.天线排列方式
D.天线材料
19.射频通信系统中，以下哪些技术可以用来减少多径效应的影响？（）
A.分集接收
B.信道编码
C.信号调制
D.天线指向性
20.以下哪些因素会影响射频开关的插入损耗？（）
A.开关的类型
B.开关的工作频率
C.开关的制造工艺
射频电路与天线课件
该案例介绍了某型通信设备的射频电路设计过程，包括电路原理、元件选择、电路布局和布线等方面 的考虑因素。通过实际案例分析，深入探讨了射频电路设计中的关键技术和难点，并给出了相应的解 决方案。
案例二：某型雷达天线优化设计
总结词
雷达天线优化设计
VS
详细描述
该案例针对某型雷达天线的优化设计进行 了深入探讨，包括天线类型选择、辐射方 向图设计、增益和带宽优化等方面的内容 。通过实际案例分析，阐述了雷达天线优 化设计中的关键技术和方法，并给出了相 应的优化结果。
测距和测速
通过分析雷达信号的传输时间或多普勒频移，可以计算出目标物体 与雷达之间的距离和相对速度。
气象观测
雷达系统中的射频电路与天线还可以用于观测气象条件，如降雨、 风速和风向等。
无线电导航系统中的应用
卫星导航
无线电导航系统中的射频电路与 天线用于接收来自卫星的信号， 通过测量信号传播时间或相位差
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
射频电路与天线课件
目录
CONTENTS
• 射频电路基础 • 天线基础知识 • 射频电路与天线的应用 • 射频电路与天线的挑战与未来发展 • 实际案例分析
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
射频电路基础
04Leabharlann 射频电路与天线的挑战 与未来发展当前面临的主要挑战
技术复杂度增加
材料限制
随着通信技术的发展，射频电路与天线的 设计和制造过程变得越来越复杂，需要更 高的精度和更复杂的计算。
目前用于制造射频电路与天线的材料性能 有限，难以满足不断增长的技术需求。
射频电路理论与设计第二版课程设计
射频电路理论与设计第二版课程设计1. 课程背景射频电路作为现代通信技术中的重要组成部分，在无线通信、微波工程等领域中有着广泛应用。
而射频电路是一门非常复杂和精密的学科，需要深入掌握射频电路的原理和设计技巧。
本课程旨在让学生系统地学习射频电路理论与设计知识，培养学生对射频电路的深入理解和熟练设计能力。
2. 课程内容本课程涵盖的内容主要有：1.射频电路基础知识：介绍射频电路的基本概念、特性和参数等。
2.射频放大器设计：介绍射频放大器的工作原理和设计方法。
3.射频混频器设计：介绍射频混频器的工作原理和设计方法。
4.射频滤波器设计：介绍射频滤波器的常用类型、特性和设计方法。
5.射频综合系统设计：介绍射频系统的组成和设计方法。
3. 课程设计为了帮助学生更好地掌握射频电路理论和设计技巧，本课程包含了一系列的课程设计，旨在让学生在实践中深入理解和掌握课程内容。
以下为本课程的课程设计：3.1 射频放大器设计针对一个指定的频率范围，要求设计一款带通放大器。
设计要求：1.输入阻抗：50Ω2.增益：大于15dB3.带宽：5MHz到10MHz4.输出阻抗：50Ω设计过程中要注意射频管特性、输入和输出网络的设计、放大器的稳定性等因素。
3.2 射频混频器设计设计一款单端集成被动混频器，要求：1.输入频率：2GHz到4GHz2.输出频率：50MHz到100MHz3.混频损耗：小于10dB4.本振抑制：大于20dB设计过程中要注意混频器的稳定性、输入和输出网络的设计、混频器的本振抑制等因素。
3.3 射频滤波器设计设计一款互补式带阻滤波器，要求：1.中心频率：2.4GHz2.带宽：100MHz3.带内插损失：小于1dB4.阻带衰减：大于50dB设计过程中要注意滤波器的类型、天线输入输出阻抗的匹配、网络和元件的选择等因素。
3.4 射频系统设计针对一个指定的应用场景，设计一个具体的射频系统，包括发射和接收两个部分。
设计要求：1.应用场景：智能家居无线传感器网络2.发射端：选择一款适合该应用场景的射频发射芯片，设计合适的天线和驱动电路。
射频电路结构和工作原理
射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。
其主要负责接收信号解调；发射信息调制。
早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。
更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX —VCO ）也都集成在中频内部。
RXI-PRXI-N 900MRXQ-P RXQ-N1800MVCC 频率取样13MCLK功 DAT 率 RST 样 取 发射频率取样信天 线 开 关接收解调频 率 合 成R X VCO分频发射互感器号TXI-PTXI-N 射频电压TXQ-PTXQ-N等级（射频电路方框图）1、接收电路的结构和工作原理：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，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N ）；送到逻辑音频电路进一步处理。
1、 该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。
（2）、各元件的功能与作用。
(3)、接收信号流程。
电路分析: （1）、电路结构。
接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。
早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。
鉴相调制功 率 放大器TX VCO功控900M 1800MSYN-VCC频率取样13MSYN-CLKSYN- DATSYN- RST（接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。
1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套天 线 开 关接收解调频 率 合成R X VCOOCPU （音频）分频数字处理 音频放大组成。
塑料封套螺线管天线座微带电感（外置天线）（内置天线）作用：a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。
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2.7597
所以取 N 3 。 （2）查表 8-1 或通过公式计算有，当 N=3 时，
g 0 g 4 1, g1 g3 1.5963, g 2 1.0967
（3）集中参数电路元件值。取 Z C 50
对并联调谐元件
L1 L3 C1 C3
对串联调谐元件
2 2 (1 10 h 0.555 )] 8.727 W
所以，低阻线相速
v pl
c
re
3 108 1.016 108 (m / s ) 8.727
根据低阻抗线公式
l
ZC
C 得线长为
l1 l5
C1Z C C1Z C v pl 3.997mm
L2 L4
c
g2
ZC
1.618 50 25.75nH 2 500 106
（3）计算滤波器的结构尺寸。用微带高低阻抗线实现。 选高阻抗线 Z C 100 。因为 Z C (44 2 r ) ，所以
A
Z C 2( r 1) 1 r 1 1 4 ln ln 4.142 119.9 2 r 1 2 r
1
W 1 A 1 e A 0.127 h 8 4e
2 h 4h B ln 4 2 4.142 W W
re
所以，高阻线相速
r 1
1 r 1 1 4 (ln ln ) 6.167 1 2 2B r 1 2 r
W2 W4 0.127 h 0.127 1.27 0.161mm
选低阻抗线 Z C 10 。因为 Z C (44 2 r ) ，所以
d
59.95 2 59.95 2 18.508 10 3.194 ZC r
1 0.517 W 2 (d 1) ln(2d 1) r 9.950 ln(d 1) 0.293 h r r re r 1 r 1
2 BWZ C 2 0.3 109 50 0.0415nH 2 2 g10 1.5963 2 6 109 g1 1.5963 16.94 pF 2 BWZ C 2 0.3 109 50
g1Z C 1.0967 50 29.09nH 2 BW 2 0.3 109 2 BW 2 0.3 109 0.0242 pF C2 2 2 g1Z C0 1.0967 50 2 6 109 L2
3（8-10）设计一个等波纹带通滤波器，在 5%带宽内的波纹值为 0.5dB，中心频率为 6GHz， 阻带在 6 1 GHz 处的最小插入衰减 45 dB。试计算集中参数电路各调谐元件的值，其串 联支路为串联谐振回路，并联支路为并联谐振回路。 解：由已知条件有 f 0 6GHz , （1）确定滤波器阶数 N
1（8-4）什么叫频率变换？有何作用？什么叫等衰减条件？ 答： 频率变换是指把一个频带范围变换到另一个相应的频带范围， 其作用是根据给定的待设 计指标，先变换成相应的低通原型滤波器的设计指标，然后按照低通滤波器的设计方法，设 计出一个低通原型波滤器，最后再通过频率变换，求得所要求的实际低通、高通、带通或带 阻滤波器。 等衰减条件是指经过频率变换后， 网络中对应元件在变换前后的两个频率下具有 相同的阻抗特性，也就是频率变换前后的两电路具有相同的衰减特性。 2（8-8）设计一五元最平坦响应低通滤波器，要求其 3dB 带宽为 500MHz，电路的特征阻 抗为 Z C 50 ，计算各元件值。如果用微带高低阻抗线实现，所用基片的相对介电常数为
l3
线宽为
C3 Z C C3 Z C v pl 12.937 mm
W1 W3 W5 9.95h 9.95 1.27 12.637 mm
综上所求，得;
l1 l5 3.997mm, l2 l4 31.1mm, l3 12.937mm W1 W3 W5 12.637mm, W2 W4 0.161mm
（2）选用电容输入式低通原型，根据
LK
ZC g K g , CK K , RL g N 1Z C wC Z C wC
得各元件真实值
C1 C5 C3
g1 0.618 3.93 pF c Z C 2 500 106 50
g3 1.618 12.73 pF c Z C 2 500 106 50
r 10.2 ，厚度 h=1.270mm，微带线宽度 w=25.40mm（这道题这个地方有问题，不考虑
这个条件） 。试确定各线段的特征阻抗及长度。 解： N 5,
f c 500 MHz , Z C 50
（1）查表 8-1 或通过公式计算有，当 N=5 时，
g1 g5 0.618, g 2 g 4 1.618, g3 2.000, g 6 1.000
FBW 5%, LAr 0.5dB, LAs 45dB
s
1 f s f0 1 7 6 6.19 FBW f 0 f s 0.05 6 7
N
cosh 1
100.1LAs 1 cosh
1
100.1LAr 1
s
c 3 108 1.208 108 (m / s ) 6.167
2
v ph
re
根据高阻抗线公式 Z C l L 得线长为
l2 l4
线宽为
L2 v ph L2 1.208 108 25.75 109 31.1mm 100 ZC ZC