射频四大基本元器件的作用与应用

射频电路设计-理论与应用教学设计

一、前言

射频电路设计一直是电子工程专业的一门核心课程。在这门课中，学生需要掌

握射频电路的基本理论、设计方法和相关应用知识。射频电路设计课程对学生的维护和电子工程师的走向有很大的影响。

本文将介绍射频电路设计课程的教学设计过程。我们将从教学目标、教学内容、教学方法、教学评价等方面进行探讨，以便教师更好地开展教学活动。

二、教学目标

射频电路设计课程的教学目标主要包括以下几点：

1.理解射频电路的基本理论知识，包括功率、频率、带宽等概念；

2.了解射频电路的设计方法和流程，知道如何实现特定的电路功能；

3.掌握射频电路在通信系统、广播系统、雷达系统等方面的应用；

4.培养学生的团队合作能力、创新思维能力和实践能力。

三、教学内容

射频电路设计课程的教学内容应包括以下方面：

1.射频电路基本理论：功率、频率、带宽等概念、

2. 射频电路传输线

理论：阻抗匹配、返波损耗、传输线参数的计算等；

2.射频元器件：电感、电容、晶体管、功放、滤波器、射频变换器等；

3.射频电路设计：带通、低通、高通、带阻等滤波器的设计、功放电路

的设计、射频前端电路的设计；

4.射频系统：通信系统、广播系统、雷达系统等。

四、教学方法

射频电路设计课程的教学应采用灵活多样的方法，包括理论教学、实验教学和

项目实践等。

1.理论教学：通过使用教学课件、讲解教材和实例等，让学生更好地理

解射频电路设计的基本理论知识；

2.实验教学：在实验室中，给学生提供相应的测试设备和实际电路进行

实验，让学生深入了解射频电路设计的实际操作过程；

数字射频收发模块原理与设计有源电子元器件

IC 2.08 52， IC 3.17 52.8
IB 0.04
IB 0.06
③ΔIC、ΔIE>>ΔIB ， Δ IC与Δ IB之比称为
交流(动态)电流放大倍数
IC IC4 IC3 3.17 2.08 1.09 54.5 IB IB4 IB3 0.06 0.04 0.02
+12V
① 分析 UA
UB
UF
0V
0V
0V
0V
3V
0V
D1 R
A
F
D2
B
规定
3V
0V
0V
3V
3V
3V
高电平3V→逻辑“1”
低电平0V→逻辑“0”
② 真值表
③逻辑表达式 ④逻辑符号
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
F=A•B
A
＆
F
B
23
⑵ 二极管或门
A D1
F
B D2 R
-12V
② 真值表
A
B
F
0
0
0
0
▪ 二、有源（active）电子元器件的分类
• 有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。

射频电阻片用途

射频电阻片是一种广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、电视、广播等领域的电子元器件。它的主要作用是在高频电路中提供稳定的电阻值，以保证电路的正常工作。

射频电阻片的特点是具有高频特性好、精度高、稳定性好、温度系数小等优点。它的工作频率范围一般在几十兆赫兹到几千兆赫兹之间，可以承受高达几千伏的电压，具有很好的耐久性和可靠性。

在无线通信领域，射频电阻片被广泛应用于天线匹配、功率分配、信号衰减等方面。在雷达系统中，射频电阻片可以用于信号衰减、噪声抑制、功率分配等方面。在卫星通信领域，射频电阻片可以用于天线匹配、功率分配、信号衰减等方面。在电视、广播等领域，射频电阻片可以用于信号衰减、噪声抑制等方面。

射频电阻片的制造工艺也非常重要。一般采用薄膜制造工艺，即在陶瓷基片上涂覆一层金属薄膜，然后通过光刻、蚀刻等工艺制造出所需的电阻器件。这种制造工艺可以制造出精度高、稳定性好的电阻器件，而且可以实现小型化、集成化的设计。

射频电阻片是一种非常重要的电子元器件，它在无线通信、雷达、卫星通信、电视、广播等领域都有广泛的应用。随着无线通信、卫星通信等领域的不断发展，射频电阻片的应用前景也非常广阔。

手机射频电路原理

射频收发信机（U101）
鉴相器（PD）：是英文Phase Detector 的缩写。它是一个相位比较器，是一个相差—电压转换装置，可将VCO 振荡信号的相位变化变换为电压的变化。鉴相器输出的是脉动直流信号，这一脉动直流信号经LPF 滤除高频成分后去控制VCO 电路。
低通滤波器（LPF）：是英文Low Pass Filter 的缩写。低通滤波器又被称为环路滤波器，它是一个RC 电路，位于鉴相器与VCO 电路之间。因鉴相器的输出不仅有控制信号，还有一些高频谐波成分，这些谐波将影响VCO 电路的工作，低通滤波器就是要把这些高频成分滤除。
23.
Check H/W Revision2
测试项目明细和功能介绍
24.
Write Auto Attach_RF
25.
CDAC Calibration
26.
AFC Tx Calibration
27.
GSM RxGainSetupTestset
28.
GSM RxFixedGainCalibration
射频振荡器（或本地振荡器，RFVCO）：中频滤波器:在电路中只允许中频信号通过，主要用来
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。

【科普】集成电路IC设计系列10之模拟芯片之RF IC

【科普】集成电路IC 设计系列10 之模拟芯片之RF IC

今天来聊聊射频芯片。

传统来说，一部可支持打电话、发短信、网络服务、APP 应用的手机，一般包含五个部分部分：射频部分、基带部分、电源管理、外设、软件。

射频：一般是信息发送和接收的部分；

基带：一般是信息处理的部分；

电源：一般是节电的部分，由于手机是能源有限的设备，所以电源管理十分重要；

外设：一般包括LCD，键盘，机壳等；

软件：一般包括系统、驱动、中间件、应用。

在手机终端中，最重要的核心就是射频芯片和基带芯片。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；

基带芯片负责信号处理和协议处理。

RF 是Radio Frequency 的缩写，指无线电频率。频率范围在300KHz～300GHz 之间。RF 最早的应用是Radio—无线电广播（FM /AM）。而射频芯片是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，通过天线谐振发送出去的电子元件。

在整个射频芯片赛道中，射频前端行业规模巨大，市场增速较快。射频前端（Radio Frequency Front-End）在通讯系统中天线和基带电路之间的部分，包括发射通路和接收通路，一般由射频功率放大器、射频滤波器、双工器、射频开关、射频低噪声放大器等共同组成。

射频前端行业是我国集成电路行业中对外依存度较高的细分领域之一，特别是

在5G、高集成度射频前端模组等前沿市场，据Yole 的数据，2022 年全球射频前端市场由Broadcom（19%）、Qualcomm（17%）、Qorvo（15%）、Skyworks （15%）和村田（14%）等美系和日系厂商占据主导地位，这些射频巨头通过不断地收购整合，不断补强射频前端技术能力。这五大射频前端厂商合计占据市场约80%的份额，也占据我国大部分的市场份额。

射频电路设计与应用

射频（Radio Frequency，简称RF）电路是指一种在射频范围内工作的电子电路。射频电路设计与应用广泛应用于通信、无线电、雷达、

卫星导航等领域，具有重要的实际意义。本文将介绍射频电路设计的

基本原理、常用的设计方法和射频电路在现实应用中的重要性。

一、射频电路设计原理

射频电路设计是指在一定频率范围内将电子元器件和电路组合起来，以实现无线信号的传输和接收。射频电路的特点是频率较高，要求电

路能够稳定地工作在高频环境下。射频电路设计的基本原理包括频率

选择、信号放大、滤波与混频等。在频率选择方面，通常通过谐振电

路来选择所需的工作频率。在信号放大方面，选择合适的放大器并通

过匹配网络来实现增益的放大。在滤波方面，使用滤波电路来消除干

扰信号和筛选所需信号。混频则是将射频信号与局部振荡信号混合，

获得所需的中频信号。

二、射频电路设计方法

在射频电路设计中，常用的设计方法包括频率规划、传输线路设计、放大器设计、频率合成和滤波器设计等。

1. 频率规划：根据系统要求和应用场景确定工作频率范围，选择适

合的信号源和合适的局部振荡器。

2. 传输线路设计：在高频环境下，传输线路的损耗、阻抗匹配和信号传输的稳定性至关重要。合理设计传输线路，使用合适的传输线类型和匹配网络，能够提高射频电路的性能。

3. 放大器设计：根据射频信号的幅度要求选择合适的放大器类型，如低噪声放大器、功率放大器等，并通过合适的偏置和反馈网络实现设计要求。

4. 频率合成：通过合成多个频率信号以获得所需的频率信号。常用的频率合成电路包括频率倍频器、混频器等。

射频元器件及电路模型

f 2 2π fCTE re2 = (1 + 2 ) α 0α fb
f2 f2 1 a = [(1 + 2 )(1 + 2 ) − α 0 ] α0 fb fb
25
§2.3 双极型晶体管
2.3.2 异质结双极型晶体管（HBT）异质结双极型晶体管（HBT）的制造采用发射极比基极有更宽禁带的半导体，因而发射极比基极有更宽的能量带隙。绝大多数HBT结构是通过诸如CVD或者MBE等晶体外延生长技术实现的，下图是这类器件的能带图。 ∆ 这些能量带隙不连续， Ebg = ∆Ec + ∆Ev ，它们在价带和导带之间分离开。共发射极电流增益：
射频元器件及电路模型
射频二极管
双极型晶体管
异质结双极型晶体管 MESFET工作特性工作特性高电子迁移率晶体管 PHEMT技术技术金属氧化物场效应管 CMOS技术技术 BiCMOS技术技术双极型器件和场效应器件的ft和双极型器件和场效应器件的和fmax 双极型器件和场效应器件的噪声性能双极型器件和场效应器件的功率与线性度性能
500欧金属膜电阻的阻抗绝对值随频率的变化关系欧金属膜电阻的阻抗绝对值随频率的变化关系
11
§2.1 无源集总元件
47pF电容的阻抗绝对值与频率的关系电容的阻抗绝对值与频率的关系
RFC阻抗绝对值随频率的变化关系阻抗绝对值随频率的变化关系

射频芯片和基带芯片关系及工作原理

传统来说，一部可支持打电话、发短信、网络服务、APP应用的手机，一般包含五个部分部分：射频部分、基带部分、电源管理、外设、软件。

射频部分：一般是信息发送和接收的部分；

基带部分：一般是信息处理的部分；

电源管理：一般是节电的部分，由于手机是能源有限的设备，所以电源管理十分重要；

外设：一般包括LCD，键盘，机壳等；

软件：一般包括系统、驱动、中间件、应用。

在手机终端中，最重要的核心就是射频芯片和基带芯片。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；基带芯片负责信号处理和协议处理。那么射频芯片和基带芯片是什么关系？

射频芯片和基带芯片的关系

先讲一下历史，射频（Radio Frenquency）和基带（Base Band）皆来自英文直译。其中射频最早的应用就是Radio——无线广播（FM/AM），迄今为止这仍是射频技术乃至无线电领域最经典的应用。

基带则是band中心点在0Hz的信号，所以基带就是最基础的信号。有人也把基带叫做“未调制信号”，曾经这个概念是对的。例如AM为调制信号，无需调制，接收后即可通过发声元器件读取内容。

但对于现代通信领域而言，基带信号通常都是指经过数字调制的，频谱中心点在0Hz的信号。而且没有明确的概念表明基带必须是模拟或者数字的，这完全看具体的实现机制。

射频电路方框图

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。

该电路掌握重点：

射频电路应用场景

射频电路的应用场景非常广泛，主要包括以下几个方面：

1.通信领域：射频电路在通信领域中发挥着至关重要的作用，包括无线通信、卫星通信、雷达等领域。在无线通信中，射频电路可以实现信号的发送和接收，是移动通信、无线局域网等应用的关键组成部分。在卫星通信中，射频电路用于实现卫星与地面站之间的信号传输。此外，雷达中也广泛应用了射频电路，用于目标检测和定位。

2.电子设备领域：射频电路在各种电子设备中也有广泛应用，如电视、电台、微波炉等。在这些设备中，射频电路用于信号的接收和发送，实现设备与外部环境的通信。

3.医疗和生命科学领域：射频电路在医疗和生命科学领域中也具有重要应用，如医学成像、药物研发、生物检测等。射频电路可以用于信号的传输和处理，为医疗设备和生命科学实验提供技术支持。

4.电子游戏领域：在电子游戏领域，射频电路被广泛应用于无线麦克风、无线手柄、近场通信等设备中。这些设备需要与游戏主机或控制器进行无线通信，射频电路为实现这种通信提供了技术支持。

5.航天领域：在航天领域，射频电路在人造卫星和宇宙探索方面也具有不可或缺的作用。例如，在轨道控制、卫星通信等方面，射频电路发挥着关键作用。

综上所述，射频电路的应用场景十分广泛，涵盖了通信、电子设备、医疗和生命科学、电子游戏以及航天等多个领域。

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：

射频微波常用知识

表 2 各无线电频段的基本用途
2. 射频/微波的特点
射频/微波作为一个特殊的应用领域，必然有其统一的基本特性，但是因为频率很高，所以微波的应用也有一些局限性，下面就射频/微波的基本特性和优缺点做一下介绍。一、射频/微波的基本特性
(1)频率高因为微波波段的振荡周期在 10-9~10-13s 数量级，而普通电真空器件中电子的渡越时间一般为 10-9s 数量级，就是说二者属于同一数量级。于是，在低频时被忽略了的电子惯性，亦即电磁波与电子间的相互作用、极间电容和引线电感等的
p( dBW ) 10 log(
4
XW ) 1W
p ( dBm) 10 log(
X *1000mw ) 1mw
因此：1W0dBW；1mW0dBm；而 1W1000 mW0dBW30 dBm 一般来说，我们习惯上还是用“W”和“dBm”来表示功率 2) dBi 和 dBd dBi 和 dBd 是用来表示天线功率增益的单位，两者都是相对值，但参考基准不一样。dBi 的参考基准为全方向性天线；dBd 的参考基准为偶极子。 dBi 是指天线相对于全方向性天线的功率能量密度之比。 dBd 是指天线相对于半波振子 Dipole 的功率能量密度之比。半波振子的增益为 2.15dBi，因此 0dBd=2.15dBi。 3) dB 和 dBc dB 和 dBc 常用来表示射频信号的相对功率，它们都是表示两个功率/电压之 dB 是任意两个功率的比值的对数表示形式，间比值的大小，其区别在于：而 dBc 是某一功率值和载波功率的比值的对数表示形式。因此，dB 常用来表示增益、反射损耗、隔离度等指标的大小，而 dBc 则表示 ACPR、IMD3 等参数的大小。一般来说，我们说放大链路的增益可以用“dB”来表示。对于信号的谐波和杂波来说，可以用“dBc”来表示。

射频扼流圈的作用

射频扼流圈（RF choke）是一种电子元器件，用于在射频电路中阻止低频信号流过，起到滤波和隔离的作用。

在射频电路设计中，正确选择和使用射频扼流圈至关重要。射频扼流圈的作用主要包括以下几个方面：

抑制传导噪声或辐射噪声：射频扼流圈通过为高频提供高阻抗路径来阻止高频进入或离开系统中的一部分，从而抑制传导噪声或辐射噪声。

滤波作用：射频扼流圈可以滤除不需要的信号成分，提高信号的纯净度。

隔离作用：射频扼流圈可以隔离不同部分之间的信号干扰，保证系统的稳定性和可靠性。

在选择射频扼流圈时，需要考虑其频率范围、电感值、电容值等因素，以确保其能够满足实际应用的需求。

RF射频技术培训教材课件

射频器件焊接 • 焊接前确保要做好防静电措施 • 器件拿取使用绝缘无感镊子 • 电烙铁外表金属要接地 • 保证器件的接地管脚已经完全接地 • 注意焊盘的位置，尽可能做到平整 • 焊好后注意清洁
射频仪器使用保护
• 射频仪器属于贵重专业高档仪器，在使用时要非常小心。
• 加电使用前要让仪器金属外壳接上大地，防止静电和干扰。
• 如果元件全部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，
静电损害的特点
• 隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉。
• 潜在性：有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。
• dB 就是分贝，即表示放大器放大的倍数，是一个表征相对值的值。下面是定义公式
10×lg（输出功率/输入功率）在实际工作中我们只要了解它的定义就
足够了，不需要过多的去弄清楚它，而我们所需要做的就是对它进行加加减减。
• dBm就是射频信号功率单位，表示放大器输出的功率，是一个考征功率绝对值的值，公式：dBm=10logmW
• 例如：对于一面增益为16dBd的天线，其增
• NF(Noise figure)噪声系数，用来衡量LNA （低噪放）灵敏度的指标。噪声系数越小，接收灵敏度就越高，接收的距离就越远，相反，噪声系数越大，接收灵敏度就越差，距离就越短。

射频电路的原理及应用

一．什么是射频电路？

射频简称RF，射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于1000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。

射频电路指处理信号的电磁波长与电路或器件尺寸处于同一数量级的电路。此时由于器件尺寸和导线尺寸的关系，电路需要用分布参数的相关理论来处理，这类电路都可以认为是射频电路，对其频率没有严格要求，如长距离传输的交流输电线（50或60Hz）有时也要用RF的相关理论来处理。

二．射频电路的原理及发展

射频电路最主要的应用领域就是无线通信，图1.1为一个典型的无线通信系统的框图，下面以这个系统为例分析射频电路在整个无线通信系统中的作用。

图1.1 典型射频系统方框图

这是一个无线通信收发机（tranceiver）的系统模型，它包含了发射机电路、接收机电路以及通信天线。这个收发机可以应用于个人通信和无线局域网络中。在这个系统中，数字处理部分主要是对数字信号进行处理，包括采样、压缩、编码等；然后通过A/D转换器转换器变成模拟形式进入模拟信号电路单元。

模拟信号电路分为两部分：发射部分和接收部分。

发射部分的主要作用是：数- 模转换输出的低频模拟信号与本地振荡器提供的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号，射频信号经过天线辐射到空间中去。接收部分的主要作用是：空间辐射信号经过天线耦合到接收电路中去，接收到的微弱信号经过低噪声放大器被放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包含中频信号分量的信号。滤波器的作用就是将有用的中频信号滤出来后输入模-数转换器转换成数字信号，然后进入数字处理部分处理。

射频开关指标-解释说明

射频开关指标-概述说明以及解释

1.引言

1.1 概述

射频开关是一种在射频电路中用于切换信号路径的重要组件，其在无线通信、雷达、射频识别等领域都有着广泛的应用。射频开关的性能指标直接影响着整个系统的性能和稳定性，因此掌握和理解射频开关的关键指标是非常重要的。本文将围绕射频开关的关键指标展开介绍，分析其影响因素，总结其重要性，并对未来的发展趋势进行展望。希望通过本文的阐述，读者能够更加深入地了解射频开关，为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。

1.2 文章结构

本文分为引言、正文和结论三个部分。在引言部分，首先对射频开关进行概述，介绍射频开关的定义和作用，并阐述本文的目的。接下来，正文部分将详细讨论射频开关的关键指标，包括其特点、分类和应用领域，并分析各指标的影响因素。最后，在结论部分，将总结射频开关指标的重要性，展望未来射频开关指标的发展趋势，并提出结论和展望。通过这样的结构安排，读者将能够全面了解射频开关指标的相关知识和发展趋势，对该领域有更深入的了解和认识。

1.3 目的

本文的目的是通过对射频开关指标的深入研究和分析，帮助读者了解射频开关在无线通信和射频设备中的重要作用，以及各项指标在射频开关设计中的意义和影响。通过对射频开关指标的探讨，读者可以更好地理解射频开关的功能特点和优势，为未来射频开关的研发和应用提供参考和指导。同时，本文还旨在推动射频开关技术的进步与发展，促进相关领域的学术交流和创新合作。希望本文的研究能够为射频开关领域的研究者、工程师和相关从业人员提供有益的参考和借鉴，促进射频开关技术的发展和进步。

射频基础知识培训

1、无线通信基本概念

利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称之为无线电通信（Wireless Communication），也称之为无线通信.利用无线通信可以传送电报、电话、传真、数据、图像以及广播和电视节目等通信业务.

目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段（包括亚毫米波以下），以至光波。无线通信使用的频率范围和波段见下表1—1

表1—1 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

由于种种原因,在一些欧、美、日等西方国家常常把部分微波波段分为L 、S 、C 、

X 、Ku 、K 、Ka 等波段（或称子波段),具体如表1 — 2所示

表1-2 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

无线通信中的电磁波按照其波长的不同具有不同的传播特点，下面按波长分述如下:

1。1 极长波（极低频ELF ）传播

极长波是指波长为1~10万公里（频率为3～30Hz)的电磁波。理论研究表明，这一波段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小. 1.2 超长波(超低频SLF)传播

超长波是指波长1千公里至1万公里（频率为30～300Hz）的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定，在海水中衰耗很小（频率为75Hz时衰耗系数为0。3dB/m）对海水穿透能力很强，可深达100m以上。

1。3 甚长波(甚低频VLF）传播

甚长波是指波长10公里～100公里(频率为3~30kHz）的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10～30kHz，该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播，距离可达数千公里乃至覆盖全球.