射频通信电路(01)
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)
•射频电路原理课件
射频收发信机(U602)
•射频电路原理课件
•射频电路原理课件
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。
射频通信电路分析
前期课:微波技术, 电子线路 内 容:微波电路理论,应用技术, 半导体知识,通信系统概念
2
本课的相关课程与技术
相关课程:
电磁场 -- 基础课
电场磁场分布,电波传播 滤波器、匹配、 阻抗变换
微波技术--无源电路 分布参数、传输线、微波网络、 射频电路--有源电路 放大、振荡、变频、滤波、收发信机
20
§1.2 BJT硅双极型微波晶体管
特征频率
B E B E B
P+
PN+结 PN结
P+
N+
P+ P 型 基区 N 型 型型 型 Si N+ 衬底
N+
功率增益 最高振荡频率 噪声系数
型 型型 C
c b
E
Ic
C
Ib
e
B
21
1. 特征频率 fT
fT ≈ f β
5~10GHz
Ic β= Ib
Vce = 0
有源电路定义: • 中国习惯指含半导体器件的各种电路 • 英文书刊: active circuit 仅指有高频能量增长的电路 如:放大器、振荡器 passive circuit 指无能量增长的电路
如: 混频器、检波器、开关、限幅器 信息工业领域: 信息采集 ----
信息传输 ---- 信息处理
3
一、 微波频段划分与应用领域
单片集成是最终方向
五、设计技术
计算机辅助设计:三次上机实验课
14
六、课程要求
星期一下午交上周作业并取回上周所交作业 顾洪明、庞云波:东主楼11区222房间 电话: 62781443 平时作业占课程总成绩的20%
15
参 考 书
射频通信电路-黄卡玛-射频电路基础
Q0
0 L
R
1
0C
1 R
2.3.1 串联谐振电路
例 2-3:串联谐振电路中,R 5,L 100nH ,C 10 pF 。试求 1) 电路的谐振频率 f0 和电路的品质因数 Q;2)如果在谐振频率时施加 10V 电压,电路的电流 I、电感上的电压降 VL、电容上的电压降 VC。
解:1)谐振频率
f0
GV
dB
GP
dB
10 log10
V2 OUT Z0 VIN 2 Z0
20 log10
VOUT VIN
2.2 分贝表示法
绝对功率的分贝表示
P
dBm
10
log10
P 1mW
表 2-2 使用 dBm 表示的一些典型功率值
P
0.01mW 0.1mW 1mW 10mW 100mW 1W
2.6 射频晶体管
2.6.1 射频晶体管的结构 2.6.2 射频晶体管的模型
2.6.1 射频晶体管的结构
1. 双极型晶体管 (BJT)
2.6.1 射频晶体管的结构
2. 场效应管 (FET)
金属绝缘栅半导体场效应管(MISFET) 结型场效应管(JFET ) 金属半导体场效应管(MESFET) 异质结场效应管(HEMT)
如果只考虑谐振电路自身,则品质因数称为空载品质因数。
RG
+
VG
Z
I RLC RL
2.4.2 有载品质因数
QE
0 L
RE
1
RE0C
Q0
0 L
R
1
R0C
QLD
0 L
R RE
1
R RE 0C
1 11
QLD Q0 QE
《射频电路与天线》课件
电容元件
定义
电容元件是一种能够存储电场能 量的元件,其基本结构是两个平
行板导体之间的绝缘介质。
工作原理
当电压施加在电容元件上时,会在 电介质中产生电场,使得两极板之 间产生电荷吸引力。
特性
电容元件具有容抗,其值与电容量 和频率成反比。在射频电路中,电 容元件常用于滤波、耦合和匹配等 应用。
电阻元件
天线的工作原理
总结词
天线的工作原理
VS
详细描述
天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射 。当天线受到电磁波激励时,会在其周围 产生电磁场,形成电磁波的辐射和传播。 天线的形状、尺寸和材料等因素决定了其 辐射特性和方向性。常见的天线形式包括 偶极子天线、单极子天线、抛物面天线等 ,它们各有不同的工作原理和应用场景。
能将得到进一步提升,为无线通信技术的发展提供有力支持。
02 射频电路的基本元件
电感元件
定义
电感元件是一种能够存储磁场能量的 元件,其基本结构是一个导线绕组。
工作原理
特性
电感元件具有感抗,其值与电感量成 正比,与频率成反比。在射频电路中 ,电感元件常用于滤波、耦合和调谐 等应用。
当电流在电感元件中流动时,会产生 一个与电流变化方向相反的感应电动 势,阻碍电流的变化。
《射频电路与天线》PPT课件
contents
目录
• 射频电路概述 • 射频电路的基本元件 • 天线基础 • 常见天线类型与应用 • 天线阵列与馈电网络 • 射频电路与天线的未来发展
01 射频电路概述
定义与特点
总结词
射频电路是无线通信系统中的关键组成部分,具有频率高、频带宽、信号传输损耗低等特点。
要点二
详细描述
在进行馈电网络设计与实现时,需要综合考虑信号传输效 率、功率分配均匀性、相位一致性等因素。通过对传输线 型式、功率分配器和相位调整器等进行合理选择和设计, 可以确保馈电网络的性能满足天线阵列的工作需求。同时 ,还需要考虑馈电网络的可靠性、可维护性和成本等因素 ,以满足实际应用的需求。
射频通信电路基础
3× 1 0 -1 7
-7 (3 .8 ~ 7 .8)× 10
c f
第二章 复习内容
高频电路中的元器件; 高频电路中的基本电路;
常用的电路分析方法; 电子系统噪声概念
高频电路中的元器件
R、C、L 二极管、晶体管、场效应管 变压器(普通高频变压器、传输线变压器) 石英晶体、压电陶瓷、集中滤波器(声表 面波滤波器)
元器件的高频分布参数作为重点关注内容
高频电路中的基本电路
X
LC串联谐振回路
0
1 LC
(a) |ZS|
容性
感性
L
0
0
r C
(b)
LC并联谐振回路
0
1 1 1 2 Q LC
. I . IR R0 |z p|/R 0 1 . + IL . U L - 0 (a) (b) 1/ 2
第一章 复习内容
建立基本通信概念;
巩固加深信号的时频域分析方法; 认识电磁波的传播特性,掌握无线电波谱 的划分方法;
信号的时频域分析
无线电波 1 05
红外线 可见光 1 01 0
紫外线 1 01 5
X射线 1 02 0
宇宙射线 1 02 5 f/Hz
/m
3× 10 3 3× 1 0 -2 3× 1 0 -7 3× 1 0 -1 2
c
模拟调制方法
调幅: 调频: 调相:
U m (t ) Uc kaU cost
(t ) o k f u (t )
(t ) ot k pu (t ) o
d (t ) (t ) dt (t ) t (t ) dt o 0
《射频电路设计一》课件
为确保信号传输效率,设计合适的信号源和负载 匹配网络。
3
设计滤波器、功分器等辅助电路
根据系统需求,设计相应的滤波器、功分器等辅 助电路。
电路版图绘制与仿真验证
使用专业软件绘制电路版图
使用专业软件,如Cadence、Mentor Graphics等,绘制射频电路 的版图。
进行电磁仿真验证
《射频电路设计一 》ppt课件
目 录
• 射频电路概述 • 射频电路的基本元件 • 射频电路的分析方法 • 射频电路的设计流程 • 射频电路的调试与优化 • 案例分析
01
射频电路概述
定义与特点
定义
射频电路是指工作在射频频段的 电子电路,通常用于无线通信、 雷达、导航等领域。
特点
射频电路具有高频率、高带宽、 高灵敏度等特点,能够实现高速 、远距离的无线信号传输。
具有通直流阻交流的特性,常用于滤波、 振荡、延迟等电路中。
种类
包括空心电感、磁芯电感、变压器等。
应用
在射频电路中,电感常用于调谐、匹配、 滤波等电路中。
电阻
定义
导体对电流的阻碍作用称为电阻,是一个物理量,符号为R。
特性
具有消耗电能的作用,常用于限流、分压等电路中。
种类
包括碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。
传输线近似分析法
总结词
传输线近似分析法适用于分析传输线和微波网络,通过将电路简化为传输线模型 ,便于理解和计算。
详细描述
传输线近似分析法主要应用于传输线和微波网络的射频电路设计。该方法将电路 简化为传输线模型,通过求解传输线和微波网络的参数来分析电路性能。该方法 计算简便,精度较高,适用于对信号传输特性要求较高的场合。
《射频通信电路》第一章---文本资料
射频通信电路设计
西安邮电学院 电工学院微波技术教研室 常树茂
《射频通信电路》常树茂
课程的要求和说明
教材:射频通信电路设计,刘长军,科学出版社 参考书1:《微波技术基础》,廖承恩,西电出版社
参考书2:
《微波工程》,Pozar,电子工业出版社
参考书3:《射频电路设计—理论与应用》,Reinhold ,电子出版社
高频 HF 甚高频 VHF 特高频 UHF 超高频 SHF 极高频 EHF
《射频通信电路》常树茂
移动通讯系统
系统名称 频带 (上行) MHz 频带 (下行) MHz 频带宽度 通道选择 信道宽 信道/载波 通道数 用户数 双工方式 通道比特率 调制 移动峰值功率 移动平均功率 IS-54 869~894 824~849 50MHz TDMA/ FDMA 30kHz 3 832 2496 FDD 48.6kbps
《射频通信电路》常树茂
1.3.2l/8设计准则
线路板 > l/8
射频电路设计 考虑分布参数
考虑传输线效应
线路板 < l/8
低频电路设计
《射频通信电路》常树茂
l/8设计准则 例1
例 1-3:某 CPU 的内部核心电路尺寸为 5mm 左 右,时钟频率达到了 2GHz。请判断 CPU 内部电路设 计是否需按照传输线理论进行分析和设计。 解:2GHz 信号对应的波长为
《射频通信电路》常树茂
1.2
射频通信系统
利用更宽的频带和更高的信息容量;
通信设备的体积进一步减小; 解决频率资源日益紧张的问题;
通信信道频率间隙增大,减小干扰;
小尺寸天线,高增益,移动通信系统
射频通信电路1-11
f2
2
f1 )
等效噪声带宽
Si(f)
2 S ( f ) H ( f ) 2 df Vno i 0
2
2 S H ( f ) 2 df Vno i 0
H(f)
So(f)
2
S o ( f ) Si ( f ) H ( f )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
BL H ( f ) df / H ( f 0 ) 2
Vi Ro
蔡竟业 jycai@
解:该电路电压增益 输入信号功率
Psi
Ro Gp Rs Ro
输入噪声功率
输出信号功率 电路噪声系数
Pni 4kTRs B
Pso G p Psi
2
输出噪声功率 Pno 4kT ( Rs // Ro ) B
Psi / Pni 4kT ( Rs // Ro ) B Rs Ro F Pso / Pno 4kTRs B Ro
蔡竟业 jycai@
• 香农(C.E.Shannon)信息容量极限理论
I=B log2(1+S/N) 或 I=3.32 Blog10(1+S/N) I为信息容量,单位b/s, B为通信系统信号带宽,单位Hz, S/N为信噪功率比。
决定通信系统性能(信息容量,质量)的 两个重要参数:通信系统信道带宽和通信信 号信噪比(干扰噪声功率谱)!
2 4kTRB Vno
2 4kTB / R In
电阻R热噪声源的资用噪声功率
No 4kTBR / 4 R kTB
PN结的散粒噪声特性
S I ( f ) 2qI o
闪烁噪声特性 SV ( f ) K / f o
《射频通信电路设计》学习笔记
1.3 射频电路设计的特点1.3.1 分布参数集总参数元件:指一个独立的局域性元件,能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。
在低频电路设计中,可以把元件看作集总参数元件,认为元件的特性仅由二传手自身决定,元件的电磁场都集中在元件内部。
如电容、电阻、电感等;一个电容的容抗是由电容自身的特性决定,不会受周围元件的影响,如果把其他元件靠近这个电容器,其容抗不会随之产业化。
分布参数元件:指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内,不再局限于元件自身。
由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中,其特性要受周围环境的影响。
同一个元件,在低频电路设计中可以看作是集总参数元件,但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。
例如,一定长度的一段传输线,在低频电路中可以看作集总参数元件;在射频电路中,就必须看作分布参数元件。
分布电容(C D):指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期望电容。
分布电容与元件眯并联关系。
分布电感(L D):指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。
分布电感通常与元件为串联关系。
**在低频电路设计中,通常忽略分布电容和分布电感对电路的影响。
随着电路工作频率的升高,在射频电路设计中必须同时考虑分布电容和分布电感的影响。
分布电容容抗计算公式:X D=1/ωC D=1/2πƒC D分布电感感抗计算公式:X D=ωL D=2πƒL D如:分布电容C D=1pF,其在ƒ=2kHz、2MHz和2GHz时的容抗:ƒ=2kHz时:X D=79.6MΩƒ=2MHz时:X D=79.6KΩƒ=2GHz时:X D=79.6Ω (接近与射频电路标准阻抗Z0=50Ω,并联影响明显)又如:分布电感L D=1nH,其在ƒ=2kHz、2MHz和2GHz时的感抗:ƒ=2kHz时:X D=12.6×10-6Ωƒ=2MHz时:X D=12.6×10-3Ωƒ=2GHz时:X D=12.6Ω (接近与射频电路标准阻抗Z0=50Ω,串联影响明显)1.3.2 λ/8设计准则随着工作波长变短,电路板上不同位置电压的相位差变大,因此必须考虑电压和电流空间分布的变化。
射频通信电路1-5章
第一章 1-1158.0dB 16)67.661026.0(112=-=⨯⨯+=S将kHz 1000±=f f 及kHz 6400=f 代入 得 Q =20kHz322006400dB3===Qf BW1-2 (1) H 53.41056)102(11122720μπω=⨯⨯⨯==-CL67.6615.010dB300===BWf QdB 13.18124.067.661026.011)(21122000-==⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=f f f Q S(2)当kHz 300dB 3=BW 时33.333.010dB30===BW f Q e回路谐振电导512701055.1033.3310561021--⨯=⨯⨯⨯===πωρee e Q C Q G (s )回路空载谐振电导512700001027.567.6610561021--⨯=⨯⨯⨯===πωρQ C Q G (s )并联电导5501028.510)27.555.10(--⨯=⨯-=-=G G G e (s ) 并联电阻 Ω=⨯==-K 9.181028.5115G R1-3H06.2)2(11211μπ==C f LH .)(μπ742212222==C f L2’2C 2 v 1v 3 L 2C 3L 3C 1L 1H 68.0)2(13233μπ==C f L1-4(a)LCf π210=(b)LCf π210=(c) )(21211L L C f +=π(d) 2121LCf π= 1221CL f π=2121221C C C C Lf +=π1-5由于回路为高Q ,所以回路谐振频率kHz 5.465103901030021216120=⨯⨯⨯=≈--ππLCf回路的损耗电阻Ω=⨯⨯⨯⨯==-4.1110010390105.4652630πωQ Lr回路的谐振阻抗Ω=+=K 114)1(20Q r R P考虑信号源内阻及负载后回路的总谐振阻抗为f 0x ff 0xff 2xff 1f 1 xff 2Ω==∑K 42||||L P S R R R R回路的有载Q 值为 372104203=⨯==∑Lf R Q e πρ通频带kHz56.12375.4650dB3===eQ f BW在kHz 10=∆f 处的选择性为:dB 47.5532.05.465203711211220-→=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+=f f Q S e1-6回路特性阻抗 Ω=⨯⨯⨯==-159101001021211270ππρCf回路谐振阻抗 Ω=⨯==k 9.15100159Q R P ρ由SPLR P R R P 21221+=可求得336.02=P信号源内阻S R 折合到回路两端为:Ω===k 20)8.0(8.12221'P R R SS 负载电阻L R 折合到回路两端为:Ω===k 86.8)336.0(1222'P R R LL回路总谐振阻抗∑R 为ms226.0112.005.00629.086.812019.1511111''=++=++=++=∑LSPR R R R即Ω=∑k 43.4R回路有载Q 值为 8.271591043.43=⨯==∑ρR Q e回路的通频常 MHz 359.08.27101060dB 3=⨯==eQ f BW1-7由于eQ f BW 0dB 3= 所以回路有载5010201036dB30=⨯==BWf Q e回路谐振时的总电导为ms .020501015910211660=⨯⨯⨯⨯==-∑πωeLQG (即)Ω=∑K R 50回路的空载电导为ms .01010==LQ Gpω(即K R P 100=)信号源内阻折合到回路两端的电导值为ms .'010=-=∑p S G G G由于S S G P G 2'=,所以电容接入系数为:1.001.0101001.033'2=⇒=⨯==--P G G PSS回路总电容PF 15910159)1028.6(1162620=⨯⨯⨯==-LC ω∵接入系数2211C C CC P ==ωω所示PF15902==PC C11C C P =-,所以PF 1769.01591==C1-8PF 40'022=+=C C C因此回路的总电容为PF 3.18402040205''2121=+⨯+=+⋅+=∑C C C C C C i回路谐振频率rad/s 1026103.18108.01171260⨯=⨯⨯⨯==--∑LCω回路的空载谐振阻抗为Ω=⨯⨯⨯⨯===-k 9.20100108.0102667000LQ Q R P ωρ电阻0R 对回路的接入系数为31'211=+=C C C P考虑了i R 与0R 后的谐振阻抗∑R 为)ms(5.9k 17.05)31(1019.201111202Ω=++=++=∑R PR R R iP回路有载品质因数为281017.0130≈⨯⨯==-∑L R Q e ωρ回路通频常 1.48MHzrad/s .dB=⨯=⨯==77310930281026eQ BWω1-9设回路的空载∞=0Q ,设P 为电容接入系数211C C C P +=,由于有最大功率传输,∴ 333.02=→=P P R R L S∵ 100dB 3=→=e eQ Q f BW∵ L R Q e 0ω∑= →Ω==∑k 5.4||2P R R R L S可得: H 48.41010162105.4630μπω=⨯⨯⨯⨯==∑eQ R LPF221048.4)10162(11626202121=⨯⨯⨯⨯==+⋅=-πω∑LC C C C CPF 66333.0222===PC C ∑PF331=C1-10 4010251069dB300dB 3=⨯==→=BW f Q Q f BW e e,∵∑=C i e XR Q →25.14050==∑C X则必有25.12<C X ,由2R 与2C 组成的并联支路Q 大于4以上,则12>>Q ,此题可用高Q 计算。
锁相技术5-1(原理)-射频通信电路
未来,随着通信需求的不断增长和 技术的不断创新,锁相技术将继续 发展,实现更高的性能和更广泛的 应用。
02
锁相环的工作原理
锁相环的基本组成
01
02
03
鉴相器
用于比较输入信号和反馈 信号的相位差,输出误差 电压。
环路滤波器
用于滤除误差电压中的高 频分量,平滑输出控制电 压。
压控振荡器
用于产生振荡信号,其频 率受控制电压的影响。
锁定时间问题
总结词
锁定时间是衡量锁相环性能的重要指标,过长的锁定时间会 影响信号的实时传输。
详细描述
锁定时间是指锁相环从失锁状态到达到锁定状态所需的时间 。为了缩短锁定时间,可以采用快速锁定技术,如开关电容 滤波器、电荷泵锁相环等。此外,还可以通过优化环路带宽 和滤波器参数,提高环路的响应速度。
调频解调问题
总结词
调频解调问题是锁相环在解调过程中可能遇到的问题,它会影响解调信号的质量。
详细描述
调频解调问题通常是由于调频信号的线性范围有限或解调过程中引入的失真引起的。为了解决这个问 题,可以采用预加重、去加重等技术来提高信号的线性范围,同时优化解调算法和参数,以减小失真 和误差。
06
锁相环的发展趋势与未 来展望
自动跟踪
锁相技术能够自动跟踪和调整信号的相位,实现快速锁定和稳定跟踪。
高精度
锁相技术能够实现高精度的相位调整,有利于提高信号质量和通信性 能。
抗干扰能力强
由于锁相技术能够消除或减小信号相位噪声和干扰,因此具有较强的 抗干扰能力。
锁相技术在射频通信中的应用
频率合成
频率跟踪与扩展频段应用
锁相技术在频率合成中广泛应用,通 过锁相环实现高精度、低噪声的频率 输出。
《射频通信电路设计》习题及解答
解: GSM 是 Global System for Mobile Communications 的缩写,意为全球移动通信
系统。 CDMA 英文全称是 Code Division Multiple Address,意为码分多址。 Code division multiple access (CDMA) is a channel access method used by
GP
10 lg
Pout PIN
PIN
199mw
6. 在阻抗为 Z0=75的 CATV 系统中,如果测量得到电压为 20dBV,则对应的功率 P
为多少?如果在阻抗为 Z0=50的系统中,测量得到相同的电压,则对应的功率 P
又为多少?
解答:
V (dBuv) 90 10 lg Z0 P(dBm) P(dBm) V (dBuv) 90 10 lg Z0 当 Z0 =75 时, P(dBm) =-88.7 dBm
1.7 一个 L=10nF 的电容器,引脚的分布电容为 C=1pF。请问当频率 f 为多少时,电感器开
始呈现容抗。
解:
思路同上,当频率 f 小于 1.59 GHz 时,电感器呈现感抗。
1.8 1)试证明(1.2)式。2)如果导体横截面为矩形,边长分别为 a 和 b,请给出射频电
阻 RRF 与直流电阻 RDC 的关系。
习题 1:
1.1 本书使用的射频概念所指的频率范围是多少? 解:
本书采用的射频范围是 30MHz~4GHz 1.2 列举一些工作在射频范围内的电子系统,根据表 1-1 判断其工作波段,并估算相应射频
信号的波长。
解: 广播工作在甚高频(VHF)其波长在 10~1m 等
《射频通信电路》第〇章射频通信电路
04
射频通信电路的设计与实 现
系统设计
01 02
系统架构
射频通信系统的整体架构,包括发射机和接收机两部分。发射机负责将 信息调制到射频信号上并发送出去,而接收机则负责接收信号并将其还 原为原始信息。
调制解调方式
描述了用于信息传输的调制解调方式,如振幅调制、频率调制和相位调 制等。
03
频段选择
根据应用需求选择合适的频段,如低频、中频、高频和微波频段。
嵌入式系统开发
02
描述了用于实现射频通信的嵌入式系统开发,包括微控制器和
相关软件的开发。
软件测试与优化
03
介绍了对软件实现的测试和优化方法,以确保其性能和可靠性。
05
射频通信电路的挑战与解 决方案
噪声和干扰
01
02
03
04
噪声和干扰是影响射频通信电 路性能的主要因素之一。
噪声来源包括自然噪声和人为 噪声,如雷电、电气设备等。
干扰可能来自其他无线通信系 统、电磁辐射等。
解决方案包括采用低噪声放大 器、滤波器、天线隔离等技术
降低噪声和干扰的影响。
频率规划和频谱管理
01
频率规划和频谱管理是确保射频通信电路正常工作的关键环节。
02
频率规划需要综合考虑各种通信系统的需求,避免频率冲突和干扰。
03
频谱管理涉及频谱的分配、使用和保护,以确保无线通信系统的正常 运行。
硬件实现
射频器件
介绍实现射频通信所需的硬件器件,如天线、滤 波器、功率放大器和混频器等。
电路板设计
描述了用于安装和连接射频器件的电路板设计, 包括布局、布线和电磁兼容性考虑。
测试与验证
介绍了对硬件实现的测试和验证方法,以确保其 性能和可靠性。
射频通信电路黄卡玛射频网络
4.1 基本概念4.2 网络的连接4.3 网络的特性4.4 散射参数 4.5 信号流图
第1页/共50页
第四章 射频网络
4.1 基本概念4.1.1 线性网络4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵4.1.3 混合矩阵和转移矩阵
RF Network
第2页/共50页
4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵
4.4.1 散射参数概念4.4.2 散射参数推广4.4.3 散射参数测量
第29页/共50页
4.4.1 散射参数概念
1. 散射参数的定义2. 散射矩阵的特性3. 散射矩阵的转换
第30页/共50页
4.4.1 散射参数概念
1. 散射参数的定义
第31页/共50页
4.4.1 散射参数概念
1. 散射参数的定义
4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵
导纳矩阵与阻抗矩阵的关系
第6页/共50页
4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵
两端口射频网络的阻抗矩阵[Z]和导纳矩阵[Y]
第7页/共50页
4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵
第8页/共50页
4.1.3 混合矩阵和转移矩阵
适合于描述有源器件
Hybrid Matrix
多端口?
第9页/共50页
4.2.1 网络的串联
第18页/共50页
4.2.2 网络的并联
第19页/共50页
4.2.3 网络的级联
第20页/共50页
4.2.3 网络的级联
第21页/共50页
4.2.3 网络的级联
第22页/共50页
4.3 网络的特性
4.3.1 网络的转换4.3.2 网络分析的应用
第23页/共50页
4.1.3 混合矩阵和转移矩阵
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1·3 无源阻抗变换网络
为什么进行阻抗变换?
射频电路各模块或负载需与传输线(具有特性阻抗Z0)相连,必要性 在于:
向负载传输最大功率 改善噪声系数 提高发射机效率,延长电池等的工作寿命 匹配时,滤波器、选频回路能够发挥最佳性能
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1·2 LC串并联谐振回路
选频回路的相频特性
根据相频特性曲线,有以下几点结论:
谐振时,回路呈纯阻状态,输出电压与信号电流源同相。
失谐时,
当 w w0 时,(w)0 ,并联谐振回路呈感性 当 w w0 时,(w)0 ,并联谐振回路呈容性
对于前面所述的LC并联谐振回路
Qw0C R R G w0L
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1·2 LC串并联谐振回路
特性与参数
电流特性: 谐振时流过电容、电感的电流大小相等,方 向相反。
ILjw V 0 0LjIw SR 0LjQ IS
w w I C j0 C V 0 j0 C I S R jI Q S
3
1.1 选频回路的指标
选频回路主要指标
中心频率 fo 通频带 BW3dB 带内波动
选择性与矩形系数
矩形系数
插入损耗
K0.1
BW0.1 BW3dB
输入、输出阻抗
相频特性
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1·2 LC串并联谐振回路
并联谐振回路 如图所示为简单并联谐振回路和实际的并联谐振回路。
对于简单并联谐振回路,可以写出其阻抗表达式为:
Z (jw ) R 1 jwC 1 jw 1 L 1 jw R 0 L R (w w 0 w w 0) 1 jQ (w R w 0 w w 0)
其中w0为谐振频率(虚部为0的对应频率), Q为品质因数,有:
w0
1 LC
Q R
w0L
Rw0C
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相频特性曲线斜率
d
Q
2
dw ww0
w0
线当此性时相频(w范)~ 6围w时:之可间近呈似线得性:关系(w。)2Qww0w0
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1·2 LC串并联谐振回路
实际并联谐振回路:
出发点:实际的线圈有损耗,
Z(电jw 流) 通r过1 线jw圈L 1 时jw 会C 发热1jw rC (jrw L jwL)jw 1L 1 C jL w r L rjwC
若回路中电感的感抗远远大于损耗电阻值,r/wL1,并引入R’
与电容支路并联,其值取 R'L/Cr
则阻抗表达式变为:
Z( jw)
1
1
jwC
1
R'
jwL
与简单并联谐振回路的阻抗表达式相同。由此可得结论:若电感支
路的感抗远远大于其损耗电阻,则实际并联谐振回路可以简化为简 单并联谐振回路,r和R’的关系满足式 R'L/Cr
螺旋电感、连接线电感
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1.1 选频回路的指标
选频回路概述
作用:从众多频率中选取有用信号 类型:LC谐振回路(串、并联形式),集中参数滤波器
典型选频网络的传输特性
幅频特性 相频特性
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第一章 选频回路与阻抗变换
第一章 内容结构
1.1 选频回路的指标 1.2 LC串并联谐振回路
谐振的基本概念与特性、选频特性、实际并联回路与有载Q
1.3 无源阻抗变换网络
变压器、部分接入、L网络、PAI和T型匹配网络、 用SMITH圆图设计匹配网络、宽带阻抗变换网络
1.4 集中选频滤波器 1.5 集成电感
Xi'an Jiao串并联谐振回路
用电流源激励该回路,可在 回路上得到响应电压。改变激 励电压频率,可以得到该回路 的频率特性。右图为该电路的 幅频特性和相频特性。
幅频特性表达式为:
Z(w)
R
1Q2(w w0)2
w0 w
相频特性表达式为: z arctQa(w w n0w w0)
通频带:即3dB带宽,令 S 1 2 计算可得,
BW 3dB2f
f0 Q
表明:相对带宽越窄,要求回路的Q值越高。很高频率时对Q 值的要求很高。
矩形系数:
根据定义,K0.1=BW0.1/BW3dB=9.96
简单并联谐振回路的矩形系数较大,在通频带和选择性二者 之间不能兼顾。
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选频回路的幅频特性
回路的归一化选频特性:失谐频率对应的输出电压幅度与谐振 时的输出电压幅度之比,即
S V(w)
1
V(w0) 1(Q2w)2
归一化选频特性曲线:
w0
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1·2 LC串并联谐振回路
选择性:
对同一失谐频率来说,Q值越大,选择性越好
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1·2 LC串并联谐振回路
并联谐振回路的选频特性
Z (jw )R 1 jwC 1jw 1 L 1 jw R 0 L R (w w 0 w w 0) 1 jQ (w R w 0 w w 0) 定义广义 Q 失(w w 谐0 :w w 0) Q (w w w 0 )w 0 ( w w 0 ) Q 2 w 0 w
回路输出电压:
其V 中(w)1 jQ IS 2 a(/w G rw c 0 tw aQ0 n)2 1 w V j(w Q 2 0 w )0 w1 V (Q (w 2 0 w )0 w)2ej
w0
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1·2 LC串并联谐振回路
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1·2 LC串并联谐振回路
特性与参数
阻抗特性:谐振时导纳最小
Y(w0)G1R 称 1w0Cw0L为回路的特性阻抗
电压特性:谐振时电压最大
品质因数:品质因数描述回路储能与其能耗之比。
Q2谐谐 振振 时时 回回 路路 一总 周 = 储 2内 能 T能 CV2V/耗 2R