微波电路及设计的基础知识6

微波电路的工艺原理及应用

微波电路的工艺原理及应用1. 引言微波电路是在微波频段进行信号传输、处理和控制的电路系统。

它在通信、雷达、无线电测量以及其他应用中发挥着重要作用。

本文将介绍微波电路的工艺原理及其在各个领域的应用。

2. 微波电路的工艺原理微波电路的工艺原理主要包括材料、设计和制造过程，下面将分别进行讲解。

2.1 材料微波电路的工艺中需要使用一些特殊的材料，以满足高频高速传输的需求。

常用的材料包括： - 陶瓷基片：具有优良的绝缘性能和稳定的电性能，能够实现高频传输。

- 金属化膜：用于制作导线、电极等电路元件。

- 衬底材料：提供电路支撑和封装的基础。

2.2 设计微波电路的设计需要考虑信号的传输、耦合和抗干扰等因素。

设计时需要充分理解电路元件参数和信号传输特性，应用电磁场理论和微波传输线理论进行设计优化。

常用的设计工具有： - 微波仿真软件：用于仿真电路的工作性能，验证设计方案的可行性。

- 条线和微带线：用于传输微波信号，具有低损耗和可靠性。

2.3 制造过程制造微波电路时，需要采用一些特殊的工艺步骤，以保证电路的性能和稳定性。

- 掩膜光刻技术：用于制作电路的导线、电极等元件。

- 焊接技术：将电路元件进行连接，保证信号的传输和耦合。

- 薄膜沉积技术：用于制作微波电路的金属化膜，提高电路的导电性能。

3. 微波电路的应用微波电路在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍其在通信、雷达和无线电测量中的应用。

3.1 通信在通信领域，微波电路被广泛应用于无线传输和网络设备中。

它可以实现高速数据传输、信号放大和滤波等功能。

常见的应用包括： - 宽带通信系统：通过微波电路实现高速数据传输，提供稳定的通信连接。

- 无线基站：微波电路用于信号的放大和滤波，提高信号的传输质量和可靠性。

3.2 雷达雷达技术中的微波电路用于发射和接收雷达信号，提供距离、速度和方向等信息。

在雷达系统中，微波电路的应用包括： - 天线：微波电路用于天线的匹配和信号的传输。

《微波技术基础》课件

微波具有高频率、短波长、高传输速率、穿透力强等特点。这些特性使得微波在通信、雷达和射频领域有着广泛的应用。
微波技术的应用领域
பைடு நூலகம்
通信
微波技术在无线通信领域发挥重要作用，包括移动通信、卫星通信和无线局域网等。
医疗诊断
微波医疗设备可用于乳腺癌检测、皮肤病诊断等，具有无创、高分辨率的特点。
雷达
微波雷达广泛应用于气象预测、航空导航、智能交通等领域，实现目标探测与跟踪。
循环器
循环器是一种用于控制信号方向流动的微波器件，常用于无线通信和雷达系统中。
微波电路的设计原则
1 匹配
保证信号的最大能量传输，减少反射损耗。
2 稳定性
设计电路时考虑温度、供电和尺寸等因素，保持稳定的工作性能。
3 带宽
设计宽带电路以满足不同频率范围的应用需求。
微波技术的未来发展趋势
未来，随着5G通信、物联网和人工智能等技术的快速发展，微波技术将在更多领域展示出巨大潜力，为人类社会的进步和创新提供支撑。
工业加热
微波加热技术广泛应用于食品加工、材料烧结等领域，具有快速、节能的特点。
常见的微波器件
波导
波导是一种用于传输和导向微波的金属管道，常用于通信、雷达等高频电路中。
功分器
功分器用于将一个输入信号分成两个或多个输出信号，常用于天线阵列和无线通信系统。
微波滤波器
微波滤波器用于选择性地传输或屏蔽特定频率的信号，常用于通信和雷达系统中。
结论和要点
微波技术是一门重要的学科，应用广泛且前景广阔。深入了解微波技术的基础知识对于我们掌握相关领域的应用和发展趋势至关重要。
微波技术基础
本PPT课件将带你深入了解微波技术的基础知识，包括微波技术的定义、物理特性、应用领域、常见器件、电路设计原则以及未来发展趋势。

微波电路及其PCB技术设计知识

微波电路及其PCB技术设计知识微波电路及其PCB技术设计知识随着科技的不断发展，微波技术在通信、雷达、航空航天等领域中逐渐得到广泛应用。

微波电路是微波技术的核心，而微波电路的设计和制作依靠着PCB技术。

本文将从微波电路的基本概念和PCB技术的基本流程入手，介绍微波电路及其PCB 技术的设计知识。

一、微波电路的基本概念微波电路是指在微波频段（1~300GHz）内工作的电路，通常包括射频电路、微波电路和毫米波电路。

微波电路与一般的低频电路相比，有着不同的特点和要求。

微波电路的特点主要有以下几个方面：1.工作频率高，信号波长短。

微波波长在厘米至毫米级别，与低频电路相比要短得多。

因此在微波电路的设计中，需要特别注意电路的尺寸和传输线的特性阻抗等参数。

2.信号传输损耗大。

由于传输线的损耗、元器件的损耗、导体的损耗等原因，微波电路的传输损耗要比低频电路大得多。

因此，在设计微波电路时需要充分考虑信号传输损耗和信噪比问题。

3.信号噪声低。

微波电路的信噪比要求高，因为在微波频段内，信号与噪声的比例要比低频电路低得多。

因此，在设计微波电路时需要考虑降低噪声的影响，提高信号的质量和可靠性。

4.稳定性要求高。

微波电路的稳定性要求比低频电路高，因为微波电路中的元器件往往是高精度、高质量的，其参数变化容易引起整个电路的性能变化甚至发生故障。

二、PCB技术的基本流程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）技术是目前电子制造领域中使用最广泛的电路板制造技术之一。

在微波电路的制造过程中，PCB技术也占据着至关重要的地位。

下面简要介绍PCB技术的基本流程，以便更好地理解微波电路和PCB技术的设计。

1.设计。

首先需要进行PCB设计，即绘制电路原理图、布局图和走线图。

PCB设计软件有Altium Designer、Cadence Allegro等。

2.制板。

根据设计好的电路图纸，将其转化为PCB板图，然后使用制板机进行制板。

微波技术基础课程学习知识要点

《微波技术基础》课程复习知识要点(2007版)第一章 “微波技术基础引论”知识要点廖承恩主编的《微波技术与基础》是国内较为经典的优秀教材之一，引论部分较为详细的介绍了微波的工作波段、特点及其应用，大部分应用背景取材于微波通讯占主导地位的上世纪80’s / 90’s 年代。

在科技迅猛发展的今天，建议同学们关注本网站相关联接给出的最新发展动态，真正做到学以致用，拓展自己的知识面，特别是看看微波在现代无线和移动通信、射频电路设计（含RFID ）、卫星定位、宇航技术、探测技术等方面的应用，不要局限于本书的描述。

(Microwaves have widespread use in classical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1本章的理论核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。

{重点了解概念、回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？提高微波工作频率的好处及实现方法？}1．微波的定义把波长从1米到1毫米范围内的电磁波称为微波。

微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz ～3×1011Hz 。

微波专业理论基础知识

长途
误码秒 ES
本地
严重误码秒 SES
残余误码率
RBER
误码秒 ES
严重误码秒
SES
残余误码率 RBER
2.2×10-6
1.1×10-7
4.125×10-6 1.1×10-7
1.1×10-8 1.1×10-8
2.4×10-5 4.5×10-5
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 1.2×10-7
＞55~160 ＞160~3500
6000~20000 15000~30000
8.8×10-6 待定
1.1×10-7 1.0×10-7
1.1×10-8 5.5×10-9
9.6×10-5 待定
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 6.0×10-8
23
衰落概率指标分配: 数字微波传输信道是以高误码率作为设计指标的，所
Pfd +sd
=
Pfd I sd
=
Pmf I fd ⋅ Isd
30
•
【例1】现有一数字微波通信系统，某中继段
d=50km，处在C型端面，f=5GHz，自由空间收信电平
Pr0 = -43.6dBm，接收机实际门限电平Pr门= 74.8dBm(BER≤10-3),实际门限载噪比（C实/N固） =23.1dB，系统采用6：1波道备份和二重空间分集接收
=0.3×10（-3）+ 0 .4×10（-3） =0 .7×10（-3）
33
（3）求 6：1 波道备份后的衰落概率
若波道间隔 Δf =40MHz，工作频率 f=5000MHz，
Mfc=31.2dB，取 G= 0.4，先利用公司式计算 6：1 波道备份后的等效频率间隔：

精选微波技术基础知识

本课内容
1、第三章、微波集成传输线常用集成传输线的种类和主要特点2、第四章介质波导和光波导
1、传播条件和波型2、特性阻抗3、波长，相速4、功率容量5、衰减
了解
微波集成传输线
微波集成传输线的最大特点是平面化
五种重要的传输线：带状线（Stripline）微带线（Microstrip line）槽线（Slotline）鳍线（Finline）共面线（Coplanar line）
式中
微波集成传输线－带状线
带状线—优缺点和应用
1、改变线宽一个参数就改变电路参数（特性阻抗）。2、在馈线、功分器，耦合器，滤波器，混频器，开关的设计中，体积小，重量轻，大批量生产的重复性好。3、立体电路的设计，适用于多层微波电路，LTCC等，辐射小。4、封闭的电路，调试难。5、电路需要同轴或波导馈入，引入不连续性，需要在设计时补偿。6、在多层电路设计中，存在不同节点常数的介质之间的连接，介质与金属导体的连接，分析方法非常复杂，尤其对3D电路，尚缺少各种不连续性的模型和相关设计公式，采用全波分析法或者准静态场分析。
毫米波鳍线混频器
介质波导和光波导
当毫米波波段→亚毫米波段→太赫兹波段时普通的微带线将出现一系列新问题1）高次模的出现使微带的设计和使用复杂2）金属波导的单模工作条件限制了其横向尺寸不能超过大约一个波长的范围。这在厘米波段和毫米波低频段不成问题。但到毫米波高频段，单模波导的尺寸就显得太小，不仅制造工艺困难，而且随着工作频率的提高，功率容量越来越小，壁上损耗越来越大，衰减大到不能容忍的地步。因此，对毫米波段的高端及来说，封闭的金属波导已不再适用。于是，适合于毫米波高频段、亚毫米波的传输线 —— 介质波导等非封闭式的传输线（或称开波导）便应运而生
微波集成传输线－微带线

微波电路基本原理与设计方法

微波电路基本原理与设计方法微波电路是指工作频率在1 GHz至300 GHz范围内的电路。

由于微波信号的特殊性质，微波电路的设计与普通射频电路有较大的区别。

本文将介绍微波电路的基本原理和设计方法。

一、微波电路的基本原理微波电路的基本原理包括微波信号传输特性、微波谐振现象以及微波传输线特性等。

1. 微波信号传输特性微波信号在传输过程中会产生传播损耗、反射损耗和衰减损耗等。

了解微波信号传输特性对于微波电路的设计至关重要。

2. 微波谐振现象微波电路中常常使用谐振器来实现对特定频率微波信号的选择性放大或滤波。

因此，了解微波谐振现象对于微波电路的设计和优化至关重要。

3. 微波传输线特性微波传输线是微波电路中的重要组成部分，其特性包括传输线的阻抗特性、传播常数特性等。

了解微波传输线特性可以帮助我们设计出更加优秀的微波电路。

二、微波电路的设计方法微波电路的设计方法通常包括仿真分析、参数优化和实验验证等步骤。

1. 仿真分析仿真分析是微波电路设计的重要环节之一。

通过使用专业的微波电路仿真软件，可以对设计方案进行仿真分析，从而评估其性能和可行性。

常用的微波电路仿真软件包括ADS、CST等。

2. 参数优化通过对仿真得到的电路参数进行优化，可以得到更佳的性能。

参数优化方法有很多种，可以使用遗传算法、粒子群算法等进行优化。

3. 实验验证在完成仿真分析和参数优化后，需要进行实验验证。

通过在实际硬件中实现设计方案，并利用专业的测量仪器对其进行测试，从而验证设计方案的性能和可行性。

总结：微波电路的基本原理和设计方法是微波电路领域的重要内容。

了解微波电路的基本原理，可以更好地进行微波电路的设计和优化。

同时，合理运用仿真分析、参数优化和实验验证等方法，可以设计出性能优秀的微波电路。

在今后的微波电路设计中，我们应该继续深入学习和探索微波电路的基础知识，不断提高自己的微波电路设计能力。

微波电路

1.归一化负载阻抗
ZL zL
2.在Smith圆图中确定zL位置
3.找出反射系数
zL 0
4. 2旋 d转获得0 in ( d ) 0 d
5.记录归一化输入阻抗
zin d
6.转换到实际阻抗
zindZind
2.Smith圆图
［例1］已知阻抗Z50j50,，Z 0求5 导0纳Y
i
Z
1 2
0
r
半径 ±
2
1
1/2 0
缩小为点(1,0)
直线，对应纯电阻
r ￪，半径￬
圆心都在r=1直线上都在（1，0）点与实轴相切
2.Smith圆图
映射图形表示法-Smith圆图
2.Smith圆图
Smith圆图
2.Smith圆图
普通负载的阻抗变换分析
确定电路阻抗响应，以预言RF/MW系统的性能。
过程：
半径 1 2/3
1/2
1/3
0
r
单位圆
缩小为点(1,0)
r ￪，半径￬
都与（1，0）相切
圆心都在正实轴上
电抗圆
r12i 1x2
12 x
第二式为归一化电抗的轨迹方程，
当x等于常数时，其轨迹为一簇圆弧；（||1）
圆心坐标： 1 , 1 x
半径： 1 x
x
0
0.5
1
2
圆心 (1, ±) (1, ±2) (1, ±1) (1, ±2) (1,0)
ZinZinZ 038 .5j74
2.Smith圆图
求例距3 特负性载阻0.2抗4λZ处0 输5，入0负阻载抗阻。抗
角映射原理为基础的图解方法，即Smith圆图。Smith圆图能够在一个图中简单直观地显示传输线阻抗及反射系数。

微波工程基础

微波工程基础微波工程是一项非常重要的技术，它涉及到收发无线信号的应用。

微波技术在改善无线通信，传输电力和其他科学应用等方面都发挥着举足轻重的作用。

微波技术也用于制作一些先进的电子设备，如微波炉、雷达等。

微波工程基础是一门关于微波技术的学科，它涵盖了微波技术的全部内容，包括微波学论、微波线路技术、微波系统、微波电子器件以及微波测量和测试技术等等。

学习这门学科，可以帮助学生了解微波技术的概念，全面掌握各种微波应用的知识，提高灵活的分析和解决问题的能力，以及理解新技术的发展及其必要的技术支持。

微波技术的发展改变了我们的生活方式，伴随着它的发展，该技术也变得复杂而多样化。

为了更好地理解微波技术，学习者应该做好准备，首先要学习微波基础知识，以及基本的数学和物理知识。

微波工程基础知识包括微波电磁理论、微波电子学和微波线路原理等。

这些知识涉及到各种微波电路、微波元件和微波系统等，并且还有关于微波发射、接收、多径及其他效应等方面的知识。

微波电磁理论主要讲述了微波电磁场的产生原理、运行原理、特性以及如何使用它们。

微波电子学研究的是微波信号在电子设备中的传播和变化，它和微波电子器件有关。

微波线路原理研究的是将微波信号转换成有用的定向输出信号的方法，它也和微波电子器件有关。

微波工程基础还涉及到一些其他方面，如微波测量、测试和服务技术，它们也是学习微波工程的基础。

微波测量技术包括测量微波信号的功率、频率、回波损耗等，而微波测试技术则包括测量微波电子器件的性能以及安装定位系统的准确度等等。

服务技术则包括安装、维护和修理微波设备和系统等。

总之，微波工程基础是学习微波技术必备知识，其基础理论涵盖微波电磁、电子学、线路原理，以及微波测量、测试和服务技术等内容，所有这些知识都有助于我们理解微波技术及其应用，并能够有效地应用它们。

微波电路设计与应用

微波电路设计与应用微波电路是一种用于处理高频信号的电路，广泛应用于通信、雷达、卫星传输等领域。

本文将介绍微波电路设计的基本原理和应用案例。

一、微波电路设计基础1. 微波信号特性微波信号是高频信号，其频率范围通常介于300MHz至300GHz之间。

与低频信号相比，微波信号具有短波长、高频率和高传输速率的特点。

2. 微波器件微波电路的基本组成是微波器件，其中常见的有微带线、异质结、谐振腔和射频开关等。

这些器件具有特殊的电学和磁学特性，可用于放大、滤波、调制和解调微波信号等功能。

3. S参数与传输线理论在微波电路设计中，常用S参数描述器件和网络的性能。

S参数是一种描述器件或网络中电磁波传播特性的方法，它包含了反射损耗和传输损耗等信息。

传输线理论是微波电路设计的重要基础，它描述了微波信号在导线中的传输过程。

二、微波电路设计流程1. 设计需求分析首先，需要明确设计的需求和目标，包括频率范围、增益要求、带宽等。

同时，还需要考虑实际应用环境和可行性，确保设计的可实现性。

2. 设计方案选择根据需求分析，选择合适的设计方案。

常见的微波电路设计方案包括微带线滤波器、宽带放大器、混频器等。

选择合适的方案需要考虑器件特性、尺寸约束和性能要求等因素。

3. 电路建模与仿真利用电磁仿真软件，对设计方案进行建模和仿真。

通过仿真可以分析电路的工作原理、性能参数和优化方案等。

同时，还可以评估电路的稳定性和抗干扰能力。

4. 参数优化与电路优化根据仿真结果，对电路参数进行优化。

优化可能涉及到电路元件的尺寸、材料选择和布局等方面。

通过参数优化，可提高电路的性能和稳定性。

5. 器件选型与电路实现根据电路设计需求，选择合适的微波器件。

在器件选型时，需要考虑参数匹配、功率容量和可靠性等因素。

选定器件后，可以进行电路原理图的绘制和PCB布局设计。

6. 电路测试与调试制作完电路后，需要进行测试与调试。

测试可包括S参数测试、频率响应测试和功率测试等。

微波电路与天线设计

微波电路与天线设计微波电路与天线设计是无线通信系统中至关重要的组成部分，它们在保证高速的信号传输和可靠的无线连接方面扮演着关键角色。

本文将针对微波电路与天线设计进行探讨，从电路设计、天线设计以及二者的结合等角度进行阐述。

一、微波电路设计微波电路设计是指在微波频段内对电路进行参数选择和优化，以实现对信号的传输、增强和处理。

在微波电路设计中，需要考虑以下几个方面的问题：1. 频率选择：根据具体应用需求和通信系统要求，选择合适的工作频率。

不同的频率范围对应不同的应用场景，因此需要根据实际情况选择合适的工作频率。

2. 参数选择：根据设计需求和电路特性，选择合适的无源器件（如功分器、耦合器等）和有源器件（如放大器、混频器等）等，以满足电路的增益、带宽、线性度等性能要求。

3. 线路匹配：保证电路的输入输出端口与信号源或负载之间的匹配，以提高整体电路的效能。

常用的匹配方法包括使用微带线、衔接线、微带衬底等融合在电路设计中。

4. 抗干扰设计：在微波频段，由于环境电磁干扰较强，因此在电路设计中需要增加抗干扰设计，如滤波器的应用、屏蔽设计等，以减少干扰对电路性能的影响。

5. 射频和微波电路仿真：使用电磁仿真软件，对设计的电路进行仿真和优化，以确保电路的性能满足设计要求。

二、天线设计天线设计是指根据无线通信系统的需求，选择合适的天线类型，并优化天线的参数以实现对信号的辐射和接收。

在天线设计中，需要考虑以下几个方面的问题：1. 天线类型选择：根据通信系统的传输方式和工作频率选择合适的天线类型，如微带天线、偶极子天线、饼状天线等。

不同的天线类型在辐射特性、增益和方向性等方面存在差异，需要根据具体需求作出选择。

2. 天线参数优化：根据通信系统的覆盖范围和通信距离等要求，对天线的增益、频率带宽、方向性等参数进行优化设计，以提高信号传输的效果。

3. 阻抗匹配：保证天线的输入阻抗与无线电频率发生器、调制器或接收器之间的匹配，以最大限度地传递能量。

微波电路基本概念

微波电路基本概念微波电路是研究和应用微波技术的重要组成部分，其基本概念是理解微波电路原理和设计微波设备的基础。

本文将介绍微波电路的基本概念，包括微波频率范围、传输线、匹配网络、耦合器和功率分配器等。

一、微波频率范围微波频率范围一般指的是几个GHz到几百GHz之间的频率范围。

与常规的低频电路相比，微波电路在频率、尺寸以及特性上都有所不同。

微波电路的频率高，传输的信号具有高速率和大带宽，因此其特性分析和设计方法也有所不同。

二、传输线传输线是微波电路中常见的元件，用于在微波系统中传输信号。

常见的传输线类型包括同轴电缆、矩形波导和微带线。

传输线具有导频率特性、阻抗特性和波导模式等特点，其设计需要考虑阻抗匹配、功率传输以及信号衰减等因素。

三、匹配网络匹配网络是微波电路中用于实现阻抗匹配的关键元件。

在微波系统中，信号的传输需要保证阻抗的匹配，以减少反射和信号功率损失。

常见的匹配网络包括L型匹配器、T型匹配器和π型匹配器等，通过调整元件的参数来实现阻抗匹配。

四、耦合器耦合器是微波电路中用于将信号从一个部分传输到另一个部分的元件。

常见的耦合器包括负载耦合器、耦合隔离器和功率耦合器等。

耦合器的设计需要考虑耦合效率、插入损耗和功率传输等因素，以确保信号的有效传输。

五、功率分配器功率分配器是微波电路中用于将输入功率分配给不同输出端口的元件。

常见的功率分配器包括功分器和合分器等。

功率分配器的设计需要考虑功率均匀分配、射频损耗和相位平衡等因素，以确保各个输出端口的功率和相位稳定。

六、微波器件微波器件是用于产生、放大、调制、调制微波信号的器件。

常见的微波器件包括微带滤波器、微波放大器、微波发生器和微波调制器等。

这些器件通过调整电磁场的特性和信号的特性来实现对微波信号的处理，广泛应用于通信、雷达和卫星系统等领域。

总结微波电路基本概念涵盖了微波频率范围、传输线、匹配网络、耦合器和功率分配器等关键元件。

了解这些基本概念对于理解微波电路的工作原理和设计微波设备至关重要。

微波电路及设计基础知识

微波电路及设计的基础知识1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith 圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的 CAD 软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计,计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 9. 应用电路举例微波电路及其设计1. 概述所谓微波电路 , 通常是指工作频段的波长在 10m ～ 1cm( 即 30MHz～30GHz)之间的电路.此外,还有毫米波(30～300GHz)及亚毫米波(150GHz～3000GHz)等. 实际上, 对于工作频率较高的电路, 人们也经常称为 "高频电路" 或"射频(RF)电路"等等. 由于微波电路的工作频率较高, 因此在材料, 结构, 电路的形式, 元器件以及设计方法等方面,与一般的低频电路和数字电路相比,有很多不同之处和许多独特的地方. 作为一个独立的专业领域,微波电路技术无论是在理论上,还是在材料,工艺,元器件,以及设计技术等方面,都已经发展得非常成熟,并且应用领域越来越广泛. 另外,随着大规模集成电路技术的飞速发展,目前芯片的工作速度已经超过了 1GHz.在这些高速电路的芯片,封装以及应用电路的设计中,一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用.以往传统的低频电路和数字电路,与微波电路之间的界限将越来越模糊,相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多. 2. 微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类微波电路可以按照传输线的性质分类,如:图 1 微带线图 2 带状线图 3 同轴线图 4 波导图 5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类微波混合集成电路:采用分离元件及分布参数电路混合集成. 微波集成电路(MIC) :采用管芯及陶瓷基片. 微波单片集成电路(MMIC) :采用半导体工艺的微波集成电路.图 6 微波混合集成电路示例图 7 微波集成电路(MIC)示例图 8 微波单片集成电路(MMIC)示例2.1.3 微波电路还可以按照有源电路和无源电路分类.其中,有源电路包括放大器,振荡器等;无源电路包括分路器,耦合器,移相器, 开关,混频器和滤波器等. 2.2 常用的微波传输线电路元件和不连续性元件图 9 传输线段图 10 耦合线图 11 开路线图 12 短路线图 13 直角拐弯线图 14 阶梯线图 15 渐变线图 16 缝隙图 17 T 型结图 18 十字结其他还有一些如扇形线,Lange 耦合器,交指电容和螺旋电感等等. 2.3 常用的微波元器件这里主要介绍一些常用的贴装无源器件和微波半导体器件.图 19 片状叠层电容及单层电容图 20 片状叠层电感及线绕电感图 21 片状电阻图 22 贴装可调电容图 23 贴装电位器图 24 微波二极管(封装及芯片)图 25 微波三极管和场效应晶体管(封装及芯片)图 26 微波单片集成电路(MMIC) (封装及芯片)2.4 常用的微波介质基片我们经常使用的微波介质材料如表1所示。

电子科技中的射频技术与微波电路设计

电子科技中的射频技术与微波电路设计作为现代电子科技中的一个重要领域，射频技术与微波电路设计在许多领域中都扮演着重要的角色。

射频技术及微波电路设计涉及的广泛领域包括通信、雷达、卫星导航系统等，这些领域对于高频率射频电路的设计和制造的要求十分高。

在这篇文章中，我们将介绍射频技术与微波电路设计的基础知识、应用领域和未来发展趋势。

基础知识首先，让我们来了解一下射频技术与微波电路设计的基础知识。

所谓射频（Radio Frequency），是指高于一般电压、频率在3千赫到300吉赫之间的电磁波信号。

而微波（Microwave）则指频率高于1吉赫、波长约为1毫米至1米之间的电磁波信号。

射频技术与微波电路设计主要涉及到一些特定的电路元件和设备。

例如，射频功放器（RFPA）是射频电路中非常常用的设备，用于放大弱信号，使其达到能够被接收器处理和解码的程度。

微波电路设计中还包括一些被广泛应用的电路元件，如微带传输线、滤波器、方向耦合器（Directional Coupler）、功率分配器（Power Divider）等。

应用领域射频技术与微波电路设计的应用领域非常广泛，包括卫星通信、移动通信、雷达系统、医疗设备、无线网络等。

对于这些领域，高频率的射频技术和微波电路设计都是至关重要的，它们能够为这些设备提供稳定、高效的信号传输和处理能力。

其中，卫星通信是射频技术与微波电路设计的一个非常重要的应用领域。

卫星通信系统需要高频率、高精度的射频电路，以实现信号的传输和接收。

在这个领域中，微波电路设计和卫星通信系统的研究已经开始关注对天线和卫星通信系统中其他关键部件的研究和优化，以提高通信系统的性能和稳定性。

无线通信是另一个射频技术与微波电路设计的重要应用领域。

移动通信、蓝牙等无线通信技术中都需要高频率的射频电路和微波电路设计。

这些技术可以用于在不同设备之间传输数据、音频和视频信号。

未来发展趋势随着技术的不断进步，射频技术与微波电路设计领域也在不断发展。

微波电路及其PCB设计

微波电路及其PCB设计微波电路是一种高频电路，被广泛应用于通讯、雷达、电子对抗等领域。

微波电路的设计是微波工程的核心之一，其中PCB设计是非常关键的一环。

本文将重点介绍微波电路的特点及其PCB设计方法。

一、微波电路的特点微波电路的特点是高频信号传输距离短，传输衰减大，和对电路参数的精度要求高。

（1）传输距离短微波信号的传输距离通常不超过几百米甚至几十米。

这是由于微波信号的传输衰减非常大，具体的传输距离和频率有关。

频率越高传输衰减越大，所以微波信号的传输距离非常短。

（2）传输衰减大微波信号在传输过程中会发生大量的衰减，这是由于微波信号的传播是以电磁波的方式进行的，而电磁波在传播过程中会发生衰减。

同时，微波信号的传输也会受到天气、地形、建筑等因素的影响，从而导致传输衰减更大。

（3）对电路参数的精度要求高由于微波信号的频率非常高，在数GHz到数十GHz之间，所以微波电路对电路参数的精度要求非常高。

例如微波电路中常用的贴片电容，通常需要拥有较高的Q值，以保证电路稳定性和信号质量。

二、微波电路的PCB设计方法（1）匹配电路的设计匹配电路是微波电路设计中非常重要的一环。

在微波信号传输中，由于传输线路的阻抗不匹配或损耗，有可能导致信号反射或信号衰减。

因此，在微波电路中必须进行匹配设计，以保证信号的正常传输。

匹配电路的实现通常可以使用基于微带线的匹配电路或衬底模式的匹配电路。

（2）特殊材料的选择由于微波频段的特殊性，在微波电路中通常需要使用特殊的材料来保证电路的品质和性能。

常用的微波电路材料有：RO4000、RT/duroid、Teflon、Ceramic等。

这些材料在微波电路设计中具有优异的机械性能、阻抗控制、介电损耗等方面的优势，可以在一定程度上提高电路性能。

（3）地面平面的设计地面平面是微波电路中一个非常重要的元件。

它对微波信号的传输和阻抗匹配都有非常重要的影响。

在微波电路PCB设计中，地面平面通常需要考虑到以下因素：1.地面平面的尺寸和形状，需要保证电路阻抗和信号质量的要求。

微波工程设计

2002-08
技术支撑组
GPDI无线通信设计部
２００２年度培训资料
第一章微波工程设计基础知识
• 1、微波定义及微波传输常用频段的划分 ? 广义微波频段：300MHz～300GHz ? 常用微波频段：2 GHz～30GHz ? 2 GHz～10GHz频段：长距离（站距15公里以上）大容量（大于34Mb/s）的微波传输 ? 10 GHz～30GHz频段：短距离(站距15公里以下)中小容量（34Mb/s以下）的微波传输 ? 微波频段的划分ITU具有严格的规定
４４００－５０００ＭＨｚ频段波道号１２３４５６７频率（ＭＨｚ）４４３０４４７０４５１０４５５０４５９０４６３０４６７０波道号１＇２＇３＇４＇５＇６＇７＇
（ＩＴＵ－ＲＲＥＣ．２８７）
５９２５－６４２５ＭＨｚ频段波道号１２３４５６７８频率（ＭＨｚ）５９４５．２０５９７４．８５６００４．５０６０３４．１５６０６３．８０６０９３．４５６１２３．１０６１５２．７５波道号１＇２＇３＇４＇５＇６＇７＇８＇
（ＩＴＵ－ＲＲＥＣ．３８６ＡＮＮＥＸ１）
频率（ＭＨｚ）７５９６７６２４７６５２７６８０７７０８
频率（ＭＨｚ）８０５９．０２８０８８．６７８１１８．３２８１４７．９７８１７７．６２８２０７．２７８２３６．９２８２６６．５７
１０７００－１１７００ＭＨｚ频段（ＩＴＵ－ＲＲＥＣ．３８７／３８９（１／２））波道号１２３４５６７８９１０１１１２频率（ＭＨｚ）１０７１５１０７５５１０７９５１０８３５１０８７５１０９１５１０９５５１０９９５１１０３５１１０７５１１１１５１１１５５波道号１＇２＇３＇４＇５＇６＇７＇８＇９＇１０＇１１＇１２＇频率（ＭＨｚ）１１２４５１１２８５１１３２５１１３６５１１４０５１１４４５１１４８５１１５２５１１５６５１１６０５１１６４５１１６８５

微波基础知识..

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微波通信系统框图
信源
信源编码
发信基带处理
调制
上变频
功率放大
滤波
天馈系统传输媒介
同步系统
收信
信源解码
收信基带处理
解调
下变频
低噪声放大
滤波
天馈系统
第一章、微波基础知识
微波无线通信系统组成 1. 收发信机
2. 调制解调单元
3. 天馈系统 4. 各种不同的配置（1+0/N+1,同频/异频）
第一章、微波基础知识
传输速率及容量：
Line Rate (Mb/s)
2.048 8.192 16.384 34.368 51.84 155.52 622.08 2488.32 Sub-STM-1 STM-1 STM-4 STM-16
0.8 f I 10Fd / 10 f *d f
式中：Δf/f-两个频率之差与中心频率的比值。公式中其它参数的取值范围如下： 2GHz≤f≤11GHz; 30km≤d≤70km; Δf/f≤5 ％. 超出这个范围将导致误差。该公式仅仅对于I≥5有效。
第一章、微波基础知识
副瓣
半功率角
侧视图
第一章、微波基础知识
Байду номын сангаас
微波传播自由空间损耗
可见频率提高一倍或距离增加一倍，自由空间损耗都将增加6dB
第一章、微波基础知识
第一章、微波基础知识
如收发两点T、R相距d,另一动点P，并PT＋PR=d+nλ/2(λ为工作波长)，此动点在平面上轨迹为一椭圆。它以TR为轴旋转就构成一椭球，这椭球的内部空间称为第n菲涅尔区（Fn）。P点（椭球上的动点）至TR垂直线段PO为路径TR上O点的第一菲涅尔半径。当d及λ一定时，在同一路径TR不同点上，Fn的大小是不同的，以路径中点的Fn最大。当n＝1时为第一菲涅尔区和第一菲涅尔半径F1

微波技术第6章微波电路与系统简介2-非线性微波电路

变容二极管
C j (V )
1 V m
C j0
非单频响应非单频响应单频激励单频激励
肖特基势垒二极管时变电流波形
时变电容随泵浦电压周期变化波形
线性器件描述实例——与非线性器件对比
纯电阻
I 1/R I(t)
V I R
纯电容 I jCV
I j 2 C j 1 C I(t )
结论：可抑制偶次谐波分量。
用途： • 奇次倍频器应用，具有低的偶次谐波输出，提高谐波抑制度
• 谐波混频器应用，偶次亚谐波激励本振。
反向串联联接：是反向并联联接的对偶情况
同样偶阶和奇阶分量被分离，奇阶电流分量在环路内环流，而偶阶电流分量在外电路中环流。效果：等效于只有偶次非线性的单个元件的工作情况。结论：可抑制奇次谐波分量。用途：偶次倍频器应用，具有低的奇次谐波输出，提高谐波抑制度。
由两个或多个固态器件构成的平衡电路有许多优点，如： • 提高动态范围和输出功率 • 改善电路隔离度
• 抑制偶次或奇次谐波
• 改善带宽及输入、输出驻波比等借助电桥分配网络连接多器件电路形式：
直接串联、并联
微波电桥的常见结构
• 波导魔T
从端口1入射的
TE10波从端口2、3 等幅同相输出，端口4隔离；从端口4入射的 TE10波从端口2、3 等幅反相输出，端口1隔离；
镜频是由非线性产生的新频率中，含中频信息最强的高次混合频率。镜像匹配时：信号输入功率有一部分会变成镜像功率在信号源内导上消耗掉——变频损耗大。主要应用在宽带接收机或双边带接收镜像开路或短路时：输入信号的镜像频率被短路或开路抑制，而没有损耗——变频损耗小。主要应用在窄带接收机或单边带接收