射频电路9_基本元件20140930
射频电路原理课件

输入电池电压转换成内部电路所需的工作电压。
•射频电路原理课件
射频收发信机(U602)
•射频电路原理课件
射频收发信机(U602)
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射频收发信机(U602)
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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
•射频电路原理课件
双工滤波器(U601)
表2:双工滤•射波频器电路的原开理关课控件 制模式
双工滤波器(U601)
图3:双工滤•射波频电器路相原关理电课件路
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
•射频电路原理课件
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。
•射频电路原理课件
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。
射频电路原理框图

射频电路的主要元件及工作原理
• 器件引脚排列及名称:
表1:器件引脚排列及名称
射频电路的主要元件及工作原理
表2:双工滤波器的开关控制模式
射频电路的主要元件及工作原理
图3:双工滤波器相关电路
射频电路的主要元件及工作原理
• 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
手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
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。
• 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。具体结构见图 2。
射频电路的主要元件及工作原理
无顶针插入时, 簧片处于接触状 态,信号由天线
RF射频电路分析

射频电路的应用领域
01
02
03
无线通信
手机、无线局域网、蓝牙等。
雷达
目标检测、测距、速度测量等 。
卫星通信
卫星信号接收与发送等。
04
电子战
信号侦察与干扰等。
射频电路的基本组成
信号源
功率放大器
滤波器
天线
产生射频信号的电路或 设备。
放大射频信号的器件。
对信号进行选频,抑制 不需要的频率成分。
将射频信号转换为电磁 波并辐射到空间中。
元件匹配
元件的匹配是射频电路设计的重要环节,通过匹配可以减小信号反射和能量损失 ,提高信号传输效率。
射频电路的性能优化
信号质量优化
通过优化元件和布线的参数,减小信号失真和噪声, 提高信号质量。
效率优化
优化电路的结构和参数,提高射频电路的效率,减小 能量损失。
稳定性优化
通过合理设计电路结构和参数,提高射频电路的稳定 性,减小外界因素对电路性能的影响。
04
射频电路的设计与优化
射频电路的布局与布线
布局
在射频电路的布局中,应考虑信号的传输路径、元件的排列和相互关系,以减 小信号损失和干扰。
布线
布线是射频电路设计的关键环节,应选择合适的线宽、线间距和布线方向,以 降低信号的传输损耗和电磁干扰。
射频电路的元件选择与匹配
元件选择
在选择射频电路的元件时,需要考虑元件的频率特性、功率容量、噪声系数等参 数,以确保电路性能的稳定性和可靠性。
03
射频电路的分析方法
频域分析
频域分析是一种常用的射频电路分析方法,通过将时域信号转换为频域信号,可以 更好地理解信号的频率特性以及电路在不同频率下的响应。
射频电路基础概念

射频电路基础性概念谐波失真:射频放大器等有源器件产生的基频的整数倍频率处的无用信号。
例如,基频是50MHz ,则100MHz 、150MHz 、200MHz 分别称为二次谐波、三次谐波、四次谐波。
谐波的度量:用单位dBc 表示,即n 次谐波功率低于基频功率的dB 值。
如二次谐波-60dBc ,表示二次谐波功率比基频(或者载波)低60dB 。
互调失真:假如非线性器件的输入信号为,2cos 2cos 21t f B t f A ππ+在输出信号中除了包含1f 和2f 外,还包含了这两种信号的各种组合频率:,21nf mf f +=这些频率的信号称为互调产物。
如果这些频率的信号为无用信号,则称之为互调失真。
例如:对混频器而言,输入本振信号GHz f 3.21=,中频信号GHz f 2.02=,则对m=1,n=-1的情况,输出GHz f 1.2=,这是混频器输出地有用频率。
对于m=1,n=-2的情况,GHz f 9.1=,称之为3阶互调分量(IM3)。
因为IM3经常落在有用信号带内,形成干扰,因此3阶互调分量常常是设计师防范的对象。
杂散:广义角度:有用频率以外的无用信号都称之为杂散。
狭义角度:除了谐波以外的无用信号。
杂散产生的机理:1辐射干扰、传导干扰等方式侵入的无用信号;2由于器件的非线性,导致的无用信号之间、或者无用信号与有用信号之间的互调产物。
杂散的度量:用dBc 表示。
杂散的抑制:1、通过屏蔽、滤波、接地等手段提高系统的电磁兼容性;2、正确设置好器件的静态工作点;3、尽量减小器件之间的阻抗失配;4、带外杂散抑制比较容易,用滤波器或者陷波器滤除即可;5、带内杂散抑制相对比较困难,需要综合考虑诸多因素。
1dB 压缩点:一般在器件的datasheet 中用符号P 1dB 表示,即可用输出信号功率P 1dBout 表示,也可用输入信号功率P 1dBin 表示。
在使用器件时,输入信号功率应该远离其1dB 压缩点。
详解射频电路中的电阻,电容和电感

详解射频电路中的电阻,电容和电感电阻,电容和电感是电子线路中最常用的元器件,在低频电子线路或者直流电路中,这些元器件的特性很一致。
但是在射频电路中又会是什么情况呢?No.1 电阻电阻是在电子线路中最常用的基础元件之一,基本功能是将电能转换成热产生电压降。
电子电路中,一个或多个电阻可构成降压或分压电路用于器件的直流偏置,也可用作直流或射频电路的负载电阻完成某些特定功能。
通常,主要有以下几种类型电阻:高密度碳介质合成电阻、镍或其他材料的线绕电阻、温度稳定材料的金属膜电阻和铝或铍基材料薄膜片电阻。
这些电阻的应用场合与它们的构成材料、结构尺寸、成本价格、电气性能有关。
在射频/微波电子电路中使用最多的是薄膜片电阻,一般使用表面贴装元件(SMD)。
单片微波集成电路中使用的电阻有三类:半导体电阻、沉积金属膜电阻以及金属和介质的混合物。
物质的电阻的大小与物质内部电子和空穴的迁移率有关。
从外部看,物质的体电阻与电导率σ和物质的体积L×W×H有关,即在射频应用中,电阻的等效电路比较复杂,不仅具有阻值,还会有引线电感和线间寄生电容,其性质将不再是纯电阻,而是“阻”与“抗”兼有,具体等效电路如图2-4所示。
图中Ca表示电荷分离效应,也就是电阻引脚的极板间等效电容;Cb表示引线间电容;L为引线电感。
对于线绕电阻,其等效电路还要考虑线绕部分造成的电感量L1和绕线间的电容C1,引线间电容Cb与内部的绕线电容相比一般较小,可以忽略,等效电路如图2-5所示。
以500Ω金属膜电阻为例(等效电路见图2-4),设两端的引线长度各为2.5cm,引线半径为0.2032mm,材料为铜,已知Ca为5pF,根据式(2-3)计算引线电感,并求出图2-4等效电路的总阻抗对频率的变化曲线,如图2-6所示。
从图2-6中可以看出,在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到10MHz以上,电容Ca的影响开始占优,导致总阻抗降低;当频率达到20GHz左右时,出现了并联谐振点;越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
射频电路原理框图PPT课件

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射频电路的主要元件及工作原理
• 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。
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射频电路的主要元件及工作原理
当混频器的输出信号为信号频率与本振信号之差,且 比信号频率高时,所用的变频器被称为下边带上变频。
• 在接收机电路中的混频器是下变频器,即混频器输出 的信号频率比输入信号频率低;在发射机电路中的混 频器通常用于发射上变频,它将发射中频信号与 UHFVCO(或RXVCO)信号进行混频,得到最终发射信 号。
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射频电路的主要元件及工作原理
• 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。
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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。
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
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§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:
陶瓷电容器的结构
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§2.1 无源集总元件
2.1.3 电感器 电感器在射频/微波电路设计中常用于偏置、反馈和匹配 等电路,是一种重要的元器件。 1、MMIC中的电感器 在单片微波集成电路中,最常见的是螺旋电感器,它具 有结构紧凑、面积相对较小、电感量较大、自谐振频率高、 品质因素高等特点。
图2.10 螺旋电感器示意图
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螺旋电感器的RF等效电路 图2.11 螺旋电感器的 等效电路
§2.1 无源集总元件
2、HMIC中的电感器 在混合集成电路设计中,电感器常用于晶体管的偏置电 路。最常用的电感器是用漆包线在圆柱体上绕制而成。考虑 线绕电感器的寄生参数效应,线圈的导线不是理想的,需要 考虑其损耗,并且相邻绕线间存在的分离移动电荷会产生寄 生电容效应。
MESFET器件的横截面结构图 器件的横截面结构图
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§2.4 场效应晶体管
1. MESFET的直流工作特性 VDS FET的增益机构都包含在了跨导 g m 之中,在给定漏极电压下, VGS I DS gm 栅极电压 对沟道电流 的调制即为FET的跨导 ,它包含了 FET的所有增益,其表达式为:
射频电路

射频电路的结构和工作原理一、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-P RXI-N 900M RXQ-P RXQ-N1800MVCC 频率取样 13M CLK 功 DAT 率 RST 样 取 发射频率取样 信 号TXI-P TXI-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:天 线 开 关接收解调频 率 合 成R X VCO鉴相调制功 率 放大器 TX VCO功控分频发射互感器接收时,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)。
900M1800MSYN-VCC频率取样 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST(接收电路方框图)(2)、各元件的功能与作用。
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。
射频器件原理

射频器件原理
嘿,朋友们!今天咱就来好好唠唠射频器件原理。
你知道吗,射频器件就像是一个神奇的魔法盒子!比如说手机,咱每天都离不开它,这背后可就有射频器件在默默工作呢。
想象一下,射频器件就像是一个超级协调员,它要让各种信号乖乖听话,有序地跑来跑去。
比如它得把你的声音变成信号发送出去,这不是很牛嘛!就像你是个指挥家,指挥着一场信号的大演奏!咱打电话、上网啥的,都靠它来帮忙呢。
咱再深入一点看,它内部的那些小零件啊,就像一群小精灵,各自有着
独特的任务和能力。
比如说天线,就像是一个敏锐的小侦探,专门捕捉和发送信号。
还有那些滤波器,哎呀呀,就像个严格的守卫,只让特定频率的信号通过,别的一概不让进。
你说神奇不神奇!
“嘿,这射频器件原理也太有意思了吧!”有人可能会这么说。
可不是嘛!它就如同一个隐藏在电子世界里的秘密宝藏,等着我们去探索。
就好像我们探索一个神秘的岛屿,每走一步都有新的发现和惊喜。
你看过科幻电影吧,那些酷炫的高科技设备,很多都离不开射频器件的功劳呢!它能让信息瞬间传递到千里之外,如同给物体装上了翅膀。
想到这,你是不是也对射频器件原理充满了好奇和惊叹呢?
射频器件原理真的是超级重要且超级有趣的东西。
它就在我们身边,默默地改变着我们的生活,让一切变得更加便捷和精彩。
所以,一定要好好了解它,感受它的神奇魅力呀!。
射频电路基础

BW f0 1.63GHz QL
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不同匹配电路的频率响应
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T型和π型匹配网络
采用三元件的匹配电路,可以匹配任何阻抗值, 其分析方法、频率响应与两元件类似。
基本形式有二种T型或π型。
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T型和π型匹配网络
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40
z0 In
bn
Vn z0
z0 In
反射系数表示反射波除入射波 b n an
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S参数与Z参数的关系
an
1 2 z0
Vn
z0In
Vn z0anbn
bn
1 2 z0
Vn
z0In
In
1 z0
an
bn
P n1 2RV ne In1 2a n2b n2
设发射机输出阻抗和天线输入阻抗为
ZT 150 j75 ZA 75 j15
采用LC匹配网络如图,匹配方法 是当接上ZT时,ZM=ZA
ZMZT1 1jBCjXLZA
ZTRTjXT
1jR B C T R T j X TjX TjX LR AjX A ZARAjXA
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频率响应
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品质因素
有载品质因素: f=1GHz
QL
f0 BW
zL1.6j1.2
RSTRS2RS0L2 125
R TR L//R ST 6.5 2 4
LLNRS2 2L0L2 1.62nH
CT包括了负载电容成分
QLBf0W 0RTCX RT C 0.61
射频电路基础 第一章 射频电路导论

第一章 射频电路导论
为了实现阅读器线圈和电子标签线圈之间的电感耦合工作 原理, 两个线圈之间的距离必须远小于工作频率对应的波长, 所以电感耦合RFID系统的工作频率较低, 典型频率有125 kHz、 225 kHz和13.56 MHz, 作用距离较小, 典型距离在10~20 cm 以内。 电磁反向耦合RFID系统利用阅读器和电子标签之间电 磁波的发射、 接收和反射实现数据传输, 所以工作频率较高, 典型频率有433 MHz、 915 MHz、 2.45 GHz和5.8 GHz, 作用 距离较大, 典型距离在4~6 m以上。
1.1.1 无线电远程通信
无线电远程通信起始于意大利人马可尼从1895年开始的室 外电磁波通信实验, 最初的目的是实现无线电报。 经过100多 年的发展, 无线电远程通信从无线电报发展到无线电广播、 电视、 移动通信等, 逐步覆盖了陆地、 海洋和太空, 从固定 通信发展到移动通信, 从模拟通信发展到数字通信。 无线电 广播、电视和移动通信使用的无线电频率为300kHz~3000 MHz。 图1.1.2给出了无线电广播和电视系统的基本结构。
第一章 射频电路导论
其中, a1u1和a1u2是u1和u2分别输入时输出的交流电流, 相加得 到它们同时输入时产生的输出, 所以, 以上线性电路适用叠 加定理, 而且iC的交流成分中只存在和输入信号频率相同 的频率分量, 即a1U1m cosω1t和a1U2m cosω2t。
第一章 射频电路导论
第一章 射频电路导论
1.1.4 射频识别
图1.1.5是一种电感耦合RFID系统阅读器和电子标签的基 本结构, 阅读器和电子标签都包括基带处理器和无线电收发 器。 基带处理器负责发射数据的编码和加密, 以及接收数据 的解码和解密, 阅读器的基带处理器还需要负责数据协议处 理和与应用系统软件的数据交换, 电子标签的基带处理器还 需要完成数据存储和读取。
射频电路基础课件(xin)第九章

示。 与第一章介绍的无线电远程通信接收机不同的是, 在高
频放大器、 混频器和中频放大器这一通路的基础上增加了一
个反馈环路, 由AGC检波器和直流放大器构成反馈支路。 接
收普通调幅信号时, AGC检波器对中频放大器输出的中频已
调波ui检波, 取出载波振幅, 与预先设定的参考电压UR比较。
第九章
反馈与控制
分别写为
第九章
反馈与控制
u i (t ) U im cos( i t j i ) U im cos[ 0 t ( i 0 )t j i ] U im cos[ 0 t j1 (t )]
u o (t ) U om cos( o t j o ) U im cos[ 0 t ( o 0 )t j o ] U im cos[ 0 t j 2 (t )]
环
锁相环包括三个基本部分: 鉴相器、 环路低通滤波器和
压控振荡器, 如图9.3.1所示。锁相环的输入电压为ui(t), 输
出电压为uo(t), 以压控振荡器的固有振荡频率为参考, ui(t) 和uo(t)的相位分别为j1(t)和j2(t)。 ui(t)和uo(t)输入鉴相器, 在 其内部, j1(t)和j2(t)相减得到相位差je(t)=j1(t)-j2(t), 鉴相 器的输出电压ud(t)为je(t)的函数。
压控振荡器, 根据控制电压确定本振信号的频率fl, 当高频已 调波的频率fs或本振信号的频率fl发生漂移时, 控制电压随之 变化,改变压控振荡器的振荡频率, 即fl, 使下混频输出的 中频已调波的频率fi=fl-fs基本不变。fi和标准值之间的误差称 为剩余频差。 在本地振荡器频率控制和调频负反馈解调的 AFC实现中, 控制电压的产生方式不同。
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9.2 波导元件
电容膜片
South China University of Technology
T 电力线 x y z y b a T z
b’
T
x Y0
T jB Y0
b B Y0 ln csc g 2 b
4b
Research Institute of Antennas & RF Techniques
乎无关。但在射频电路中,元件成为分布参 数元件,参数是频率的函数。
射频元件的基本结构一般都是在传输线中添
加不连续性实现的。
按传输线结构划分,基本元件通常分为波导
元件、同轴元件、带状线元件、微带元件、 共面波导元件和集总元件等 。
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射频电路 RF Circuits
第9讲 基本元件
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 Email:qxchu@
Research Institute of Antennas & RF & Techniques
第9讲内容
South China University of Technology
Research Institute of Antennas & RF Techniques
波导阶梯
South China University of Technology
波导阶梯是两种不同截面尺寸的波导相连 接时所形成的不连续性。对于矩形波导最 常见的阶梯是E面阶梯和H面阶梯。 E面阶梯沿电场方向(y方向)构成阶梯, 类似于电容膜片,沿纵向可以近似看作电 容膜片的一半,故在连接处可以等效为一 个并联电容。
对于空气填充的矩形波导,设波导中只传输 TE10模。主波导的特性阻抗和谐振窗波导的 特性阻抗分别为
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Z cTE10
b a
1 2a
2
10 Z cTE
b a
1 2 a
H面阶梯
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短路活塞
短路活塞实质上就是长度可调整的短路线段。
South China University of Technology
为了实现良好的短路特性,短路活塞应该与 波导壁保持紧密接触。 但紧密接触会造成滑动困难。所以简单的短 路活塞难以在电气性能与机械性能同时得到 理想的特性。
因此,如果电容膜片极薄且无损耗的话, 就可以等效为一个并联电容。
电容膜片的口径附近电场比较集中,容易 发生击穿,所以功率容量低。而且电容膜 片不易得到较大的等效电纳,所以在实际 应用中很少采用。
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电感膜片
力线分析
South China University of Technology
当矩形波导中传输的主模TE10 模遇到电容 膜片时,由于它的场分量不满足膜片的边 界条件,所以必然产生出新的场分量,或 者说感应出新的场分布。 电容膜片只在y方向引入不连续性,而x方 向是连续的。而TE10模只有Ey、Hx 和Hz分 量,所以在电容膜片处只有电力线发生弯 曲、压缩,而磁力线形状不变。 于是,在电容膜片处,电场能量相对集中, 可以等效为一个并联电容。
引言 波导元件
同轴元件
微带元件 集总元件 高低阻抗线 基于仿真的参数提取
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9.1 引言
射频电路设计和实现中,除了传输线以外,
总还需要引入一些不连续性。 有些不连续性是寄生的,不是我们所需要的, 例如传输线的弯曲、不同传输线的连接所带 来的不连续性等。 有些不连续性是作为实现某种功能的电路元 件人为引入的,是电路设计所必须的,例如 电抗元件等。 无论怎样,为了精确设计电路,必须给出这 些不连续性的分析模型 — 等效电路或网络参 数。
4 A 2W e 2 l arcctg ctg A 2 e A 2W
A
2h
ln 2
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微带间隙
South China University of Technology
H面阶梯沿磁场方向(x方向)构成阶梯, 类似于电感膜片,沿纵向可以近似看作电 感膜片的一半,故在连接处可以等效为一 个并联电感。
Research Institute of Antennas & RF Techniques
E面阶梯
South China University of Technology
/4
Zc2
R
/4 a
Zc1
Zin 0
b
d
c
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9.3 同轴元件
同轴线的主模是TEM模,采用波导不连续性
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的分析方法,可以得到同轴线不连续性的等 效电路。
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分析方法与对电容膜片的分析方法相同。 只是电感膜片只在x方向上不连续,在y方 向上是连续的。 当传输TE10模时,电感膜片处只有磁力线 变形、压缩,因此,磁场能量相对集中。 或者说,在膜片上产生的高次模只有TE模 且沿y方向不变化,因而,高次模为TEm0模, 而TEm0模中磁场储能大于电场储能。 因此,电感膜片处,磁场能量占优势,故 等效为并联电感。
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模式分析
模式展开理论告诉我们,膜片处的场可以 展开为矩形波导所有TE和TM模的组合。
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当入射波TE10模遇到膜片后,一部分入射 波被反射,另一部分穿透膜片进入另一段 波导,同时在膜片上产生了许多高次模。 这些高次模的场同TE10模的场叠加满足膜 片的边界条件。 高次模在满足单模传输条件的矩形波导中 是截止的,所以,离开膜片不远就会很快 衰减掉,于是在膜片附近形成了一个电磁 储能区。
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因此,一般多采用扼流结构的短路活塞。 活塞在机械上与波导壁并不接触,但在电 气性能上却保持了良好的短路特性。 扼流槽尺寸因为与工作波长有关,所以带 宽受到限制。
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低频电路基本元件:电感,电容,电阻以及
理想变压器。
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低频元件都是集总元件,元件参数与频率几
为了获得较大的电容值,可以采用交指形间隙 结构。通常能够提供高达5pF的串联电容。
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微带阶梯
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同轴线阶梯
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同轴线缝隙
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同轴线膜片
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9.4 微带不连续性
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微带开路 因为在微带中心导带突然终断处,导带末端将 出现剩余电荷,引起边缘电场效应,所以,微 带开路端并不是理想开路,而是存在缩短电容 效应。
在矩形波导中央插入螺钉时,该处场受扰 动和发生变化。当插入深度小于/4时,一 方面增强电场,另一方面,宽面纵电流流 入螺钉产生磁场,但前者占优势,所以并 联电纳呈容性 随着螺钉旋入深度的增加,电感量和电容 量都增加,约/4 时,容抗和感抗相等,形 成串联谐振, 当深度进一步增加,感抗大于容抗,形成 电感。
微带间隙处,电场相对集中,所以可以形成 电容。当间隙较大或要求精确较高的情况下, 间隙等效为型电路。
S W h
C g 4h S ln ch e 2h Y0 C p 2h ln cth S e 4h Y0
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