uestc射频模拟电路与系统RFIC_fall2012_lect8_phase_noise_2p

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RF射频电路设计与测试

RF射频电路设计与测试

重要参数
工作频率
射频电路的工作频率决定了其通信带宽和传输距 离。
线性度
射频电路的线性度决定了其信号处理的精度和失 真程度,影响通信质量。
ABCD
灵敏度
射频电路的灵敏度决定了其接收微弱信号的能力 ,直接影响通信距离和抗干扰能力。
噪声系数
射频电路的噪声系数反映了其内部噪声水平,对 通信系统的性能产生影响。
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 、远距离的信息传输。
工作原理
01
02
03
信号产生
射频电路通过振荡器等元 件产生高频信号,作为通 信系统的载波。
信号处理
信号经过调制解调、放大 滤波等处理,实现信息的 传输与接收。
能量传输
射频电路通过电磁波的形 式传输能量,实现无线通 信。
规范测试方法
在测试射频电路时,应制定规范的测试方法,并确保测 试人员严格按照方法进行操作,以提高测试结果的稳定 性和可重复性。
CHAPTER 05
发展趋势与展望
技术发展现状
当前rf射频电路设计已广泛应用在通信、雷达、导航、电 子对抗等领域,技术发展已经相对成熟。
随着集成电路技术的发展,rf射频电路设计正朝着小型化 、集成化、高性能化的方向发展,同时对电路的稳定性、 可靠性、一致性等性能要求也越来越高。
通过调整电路的参数和结构,仿真设 计可以预测电路在不同频率和不同环 境下的性能表现,为实际制作提供参 考。
实际设计
实际设计是将仿真设计得到的电路结构和参数应用到实际的 电路板和元器件上。
实际设计需要考虑电路板的布局、元器件的选择和安装、以 及电磁兼容性等问题,以确保电路的性能和稳定性。
优化设计

射频学习参考书

射频学习参考书

射频学习参考书微波振荡器设计经典英文原版书籍五本1. RF and Microwave Oscillator DesignMichal Odyniec, Artech House, Inc. 20022. Oscillator Design and Computer SimulationRandall W. Rhea, Noble Publishing Corporation, 19953. Crystal Oscillator Circuits, Revised EditionRobert J. Matthys, Krieger Publishing Company, 19924. Crystal Oscillator Design and Temperature CompensationMarvin E. Frerking, Litton Educational Publishing, 19785. Fundamentals of RF Circuit Design with Low Noise OscillatorsJeremy Everard, John Wiley & Sons Ltd, 2001经典中文书籍三本1. 《微波振荡源》陈为怀、李玉梅著,2. 《微波固态振荡原理》潘儒沧、刁育才著,3. 《介质谐振器微波电路》4. 《S参数设计放大器和振荡器》设计实例和设计讲义1. 使用ADS设计VCO讲义2. VCO Design using Ansoft Designer3. Oscillator Basics and Low-Noise Techniques for Microwave Oscillators and VCOs4. Oscillator Phase Noise: A Tutorial5. 东南大学振荡器讲义6. 高頻振盪器之簡介滤波器设计经典中文书籍三本:1. 《微带电路》,清华大学《微带电路》编写组,人民邮电出版社,19792. 《现代微波滤波器的结构与设计》上册,甘本袚、吴万春著,科学出版社,19733. 《现代微波滤波器的结构与设计》下册,甘本袚、吴万春著,科学出版社,1973经典英文原版书籍三本:1. HF Filter Design and Computer SimulationRandall W. Rhea, Noble Publishing Corporation, 19942. Microstrip Filters for RF/Microwave ApplicationsJia-Sheng Hong, M. J. Lancaster, John Wiley & Sons Inc. 20013. Microwave Filters, Impedance Matching networks and Coupling StructuresGeorge L. Matthaei, Leo Young, E. M. T. Jones, Artech House, INC. 1980设计实例:1. ADS2003C关于微波滤波器设计和制作实例(中文56页)2. Ansoft Designer 关于微波滤波器设计和制作实例(英文43页)3. 微带抽头线发夹型滤波器设计4. Practical T echniques for Designing Microstrip Tapped Hairpin Filters on FR4 Laminates5. Design of Band Pass Filters With Ansoft HFSS and Serenade6. 浙大微波滤波器设计讲义微波功率放大器 ( PA ) 设计经典英文原版书籍八本1. Advanced Techniques in RF Power Amplifier DesignSteve C. Cripps, ARTECH HOUSE, INC. 20022. Radio Frequency Transistors and Practical Applications, Second EditionNorman Dye, Helge Granberg, Newnes, 20013. Feedback Linearization of RF Power AmplifiersJOEL L. DAWSON, THOMAS H. 4. LEE, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, 20044. High Linearity RF Amplifier DesignPeter B. Kenington, ARTECH HOUSE, INC. 20005. RF Power Amplifier for Wireless CommunicationsSteve C. Cripps, ARTECH HOUSE, INC. 19996. RF Power AmplifiersMihai Albulet, Noble Publishing Corporation, 20017. Distortion in RF Power AmplifiersJoel Vuolevi, Timo Rahkonen, Artech House, Inc. 20038. Microwave Engineering, second editionDavid M. Pozar, JOHN WILEY & SONS, INC.,1998设计讲义:1. 清华大学功放设计讲义2. 东南大学功放设计讲义3. 浙江大学功放设计讲义4. MESFET 功率放大器设计:小信号法。

RF射频电路分析

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。

【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

【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。

射频前端结构射频前端是无线通信系统构架四大部分(天线、射频前端、射频收发模块以及基带信号)之一,主要功能是将数字信号向无线射频信号转化。

《射频电路设计》课程教学大纲

《射频电路设计》课程教学大纲

《射频电路设计》课程教学大纲课程代码:0806608027课程名称:射频电路设计英文名称:Radio-frequency(RF) Circuit Design总学时:48 讲课学时:34 实验学时:14上机学时:课外学时:学分:3适用对象:电子信息工程专业本科四年制学生先修课程:《模拟电子技术》、《高频电子线路》一、课程性质、目的和任务本课程是电子信息工程专业的一门实用性很强的专业课。

本课程将运用大量的图解和实例,为学生讲解传输线原理、线性网络的匹配、滤波电路的设计、射频放大器等有源电路的设计,旨在使该专业的学生学习并掌握射频电路的基本概念以及射频电子线路设计原理等方面的知识。

为学生今后从事相关专业的工作,打下良好的基础。

二、教学基本要求射频电路设计内容涵盖频率为30MHz至4 GHz范围的电路设计,通过本课程的学习使学生能掌握采用分布参数等效电路进行射频电路的设计原理及方法,除了匹配及滤波等无源电路外,还要掌握线性有源网络和非线性有源网络的设计。

三、教学内容及要求1、射频电路设计基础教学内容:①射频电路的基本概念、应用领域与设计特点②波传播中的基本概念,传输线理论③二端口RF/微波网络的电路表示④基于S参数的分析方法。

教学要求:①理解射频电路和低频电路的区别②掌握基于S参数的分析方法2、无源电路设计教学内容:①Smith 圆图及其应用②匹配网络的设计③滤波电路的设计教学要求:①掌握用Smith圆图进行匹配设计的基本方法②掌握滤波电路的设计方法3、有源网络的线性和非线性设计教学内容:①有源网络中的稳定性及其分析②有源网络的噪声及其模型③放大器的增益④射频放大器的小信号设计⑤射频放大器的大信号设计⑥射频振荡器的设计⑦射频检波器和混频器的设计教学要求:①理解射频电路设计中所要考虑的三个方面:稳定性、增益、噪声②掌握射频放大器的小信号设计和大信号设计③掌握射频振荡器的设计,射频检波器和混频器的设计四、实践环节实验安排在本课程内,总计8个学时的实验:1、ADS软件的应用初步4学时2、微带滤波器的设计与仿真3学时3、阻抗匹配网络的设计与仿真3学时4、射频放大器的设计与仿真4学时五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求,鼓励学生结合实际电路设计多做相关课外习题,多进行电路的设计与仿真分析。

RF SOI CMOS工艺器件仿真及电路应用研究的开题报告

RF SOI CMOS工艺器件仿真及电路应用研究的开题报告

RF SOI CMOS工艺器件仿真及电路应用研究的开题报告一、选题背景随着无线通信、智能电子、信息技术等领域的快速发展,射频尤其是高端射频技术作为基础设施,已经成为推动科技进步和产业升级的重要推动力。

在射频电路领域,晶体管是一种比较成熟的器件,但是已有的技术在射频功率、线性度、噪声等方面存在相当程度的限制,无法满足新一代射频电路的需求。

因此,射频SOI-CMOS技术应运而生。

射频SOI-CMOS技术是通过将射频CMOS技术和SOI(Silicon-On-Insulator)技术相结合,使得器件的特性得到显著提升。

相比于传统的CMOS技术,射频SOI-CMOS技术具有更优异的性能,例如更高的截止频率、更高的线性度和更低的噪声等。

同时,射频SOI-CMOS技术还具有低功耗、小面积等优势,因此非常适合在无线通信和雷达等领域应用。

二、研究内容本次课题的研究内容主要包括以下两方面:1. 射频SOI-CMOS工艺器件的仿真研究采用Solid-State Devices(SSD)的TCAD软件对射频SOI-CMOS工艺器件进行仿真研究,包括器件的结构设计、工艺参数的优化、器件的电学特性分析等。

通过仿真研究,可以得到射频SOI-CMOS器件的性能指标,包括噪声系数、功率增益、信号线性度等,为电路设计提供准确的参数基础。

2. 射频SOI-CMOS电路的设计与应用研究基于射频SOI-CMOS器件的仿真结果,针对高性能和低功耗的要求,对射频SOI-CMOS电路进行设计与应用研究。

其中,包括低噪声放大器设计、射频前端设计、混频器设计等。

通过电路设计,可以验证射频SOI-CMOS器件的性能指标与仿真结果的一致性,并且对高性能、低功耗的射频电路具有一定的参考价值。

三、研究意义本次研究的意义在于:1. 探究射频SOI-CMOS技术在器件和电路设计上的性能。

2. 拓宽射频SOI-CMOS技术应用的研究领域,进一步提升射频技术水平。

二院李海鸥射频技术与仿真课程PPT课件

二院李海鸥射频技术与仿真课程PPT课件
第14页/共63页
c
rr
m/s (1.3)
15
例1.1 计算 f = 30MHz,300MHz,30GHz 在自由空间电磁波的 波阻抗、相速和波长。
解:自由空间的相对磁导率和介电常数等于1
波阻抗: Z0
相 速: vp
0 0
4 107
8.851012
377
1 1 3108 m / s
00
对DC信号,传导电流流过整个导体横截面。在AC时,交
变的载流子形成交变磁场,该磁场又感应一个电场,与该电场
相关联的电流密度与原始的电流相反,在中心感应最强,所以
导体中心的电阻最大,随着频率的提高,电流趋向于导体外表
——趋肤效应。
沿z方向的电流密度:J z pIJ0 pr/2aJ1pa
其中 p2 j cond,J0,J1 是零阶和一阶贝塞尔函数,I为总电流
• 第8章将深入研究“匹配网络和偏置网络”的实现。 • 第9章介绍“射频晶体管放大器设计”中有关增益、线性度、
噪声和稳定度等指标。 • 第10章讨论“振荡器和混频器”设计的基本原理。
12
第12页/共63页
1.2 量纲和单 位 为了理解频率上限,在自由空间,向正 z 方向传播的平面
电磁波为:Ex E0x cost z V/m 是x方向的电场矢量 H y H0y cost z A/m 是y方向的磁场矢量
17
第17页/共63页
在高频条件下(f≥500MHz), 归一化电阻:R/RDC≌a/2δ 归一化电感:ωL/RDC≌a/2δ 其趋肤厚度:δ=(πfμ coσnd)-1/2
在多数情况下导体的μr=1, 故趋肤厚度随着频率的升高迅速 降低。
2a 高电流密度 低电流密度

射频_微波工程师经典参考书汇总

射频_微波工程师经典参考书汇总

射频_微波工程师经典参考书汇总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..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。

好书,值得收藏~7. 《信号完整性分析》『美』 Eric Bogatin著电子工业出版社个人书评:前几章用物理的方法看电子,感觉不好理解,写的感觉很拗口,翻译好像也有些不到位,但后面几章写的确实好,尤其是关于传输线的,对你理解信号的传输的实际过程,能建立一个很好的模型,推荐大家看一下,此书还是不错的.(看多了RF的,换换胃口)8. 《高速数字设计》『美』 Howard Johnson著电子工业出版社个人书评:刚刚卓越买回来,还没有动“她”呢,随便翻了下目录,做高速电路和PCB Layout的工程师一看要看下,这本书也是经典书喔~10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社个人书评:实战性和很强的一本书,本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC测试,认证.产品认证是产品成功的临门一脚,把这脚球踢好,老板会很赏识你的,如果你也负责产品的EMC,这本书必读。

半主动式射频识别电子标签的研究与模拟

半主动式射频识别电子标签的研究与模拟

半主动式射频识别电子标签的研究与模拟使用压电电源供给移动过程的温度感应From: 2011 IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation, Control, and Intelligence System Kunming, ChinaMarch 20-23, 2011pp. 65-69储和群吴光明陈家明(音译)赵钰梅中国昆明理工大学科技学院中国昆明昆明西山区政府科技与信息局摘要—在过去十几年里,RFID已在物联网(IOT)上有了很多应用,但是因为它需要使用电池获取运行动力,带电池的半主动式射频识别电子标签在很多领域的应用受到限制。

因电池对环境敏感且寿命有限,集成电池在应用中会引起许多问题。

因此其应用在很大程度上受到限制。

由于这些原因,我们的研究针对一种不带电池的RFID。

本文给出了使用压电电源供给(PPS)移动过程的温感的半主动式射频识别电子标签设计,压电俘能器已用于PPS之中,我们称此系统为PPS-RFID。

这种PPS-RFID可用于多种领域,特别用于不需要外部电源的移动过程中温度记录,本文还给出了用于移动温度感应的PPS-RFID的线路图。

本文强调了PPS的设计与模拟(功能)。

根据我们的试验,在1 赫兹(Hz)的振动及650 牛顿压力下,PPS 的动力可达到0.242微瓦,这些结果展示了整合的PPS 可给已设计好的PPS-RFID标签提供足够的电能,它还可用于诸如温度受限的生物医药的(加工)移动过程中的温度监控。

关键词:半主动式射频识别电子标签,压电电源供给,温度监控,俘能器,物联网(IOT)##介绍随着RFID技术的开发,现在RFID技术已广泛应用于物流,公共管理及零售业。

(1)被动式RFID 标签必须要从RFID 终端发射的射频波(RF波)获得其运行动力,在应用中可读取的范围受到限制;(2)半主动式射频识别电子标签必须依靠集成电池以得到能量,然而,电池对环境敏感且寿命有限。

射频集成电路设计实验报告

射频集成电路设计实验报告

大连理工大学本科实验报告课程名称:射频集成电路设计实验学院(系):电子信息与电气工程学部专业:集成电路设计与集成系统班级:学号:学生姓名:成绩:2016 年 6 月 5 日目录实验一分立电容电感匹配仿真实验 (3)一、实验目的 (3)二、设计平台 (3)三、实验原理 (3)四、实验步骤 (3)五、原理图设计 (3)1、匹配电路原理图: (3)2、匹配过程及网络响应图: (4)3、匹配网络电路图: (4)4、SMITH原图及仿真结果: (5)实验二微带线单支短截线匹配仿真实验 (6)一、实验目的 (6)二、设计平台 (6)三、实验原理 (6)四、实验步骤 (6)五、原理图设计 (6)1、匹配电路原理图: (6)2、匹配网络电路图: (7)3、SMITH原图及仿真结果: (7)五、实验心得 (8)实验一分立电容电感匹配仿真实验一、实验目的使用ADS2011仿真软件,用分立的电容电感元件串并联构成无源网络,使负载阻抗和源阻抗共轭匹配,实现电路的最大功率传输。

二、实验平台ADS2011仿真软件三、实验原理在射频电路设计中,阻抗匹配十分的重要。

阻抗匹配的通常做法是在源和负载之间插入一个无源网络,使负载阻抗与源阻抗共轭匹配,这种网络称为匹配网络。

本次实验的目的是实现电路的最大功率传输,阻抗匹配的具体思路如下图所示,其中是看向负载的输入阻抗,是看向信号源的源阻抗,和共轭;是负载看向左边的输出阻抗,和共轭,则整个电路实现最大功率的传输。

但若没有设计中间的匹配网络,那么看向左边的阻抗是,看向右边的阻抗是,阻抗不共轭,产生反射信号,即有功率损失。

故电路设计当中需要在输入阻抗和输出阻抗中间插入一个匹配网络来实现阻抗变换,使变换成,使其与共轭,消除反射信号,实现最大功率传输。

由于分立元件在高频是会产生寄生效应,由其组成的匹配网络一般用于1GHz及更低的频段。

故本次实验的S参数网络的扫描频段为1MHz到100MHz。

如果要求匹配网络的工作频段在1GHz以上时,应采用为微带线的分布参数元件来实现。

射频电路基础知识

射频电路基础知识
分为: 幅度调制(AM),频率调制(FM)和相位调制(PM)
▪ 数字调制:被调制信号为数字信号.
分为:振幅键控(ASK),频移键控(FSK),相移键控(QSK), 开关键控调制(OOK)以及ASK与PSK的组合调制如 (DPSK,QPSK,8PSK等)
实用文档
2.6 信号调制方法(d)
▪ 模拟调制: 1. AM
2. FM
3. PM PM其实也是频率调制,只是调制时对频率
的控制精度更高,调制电路也较为复杂.
实用文档
▪ 数字调制: 1. ASK
2. FSK
3. PSK
4. OOK
2.6 信号调制方法(e)
实用文档
2.6 信号调制方法(f)—IQ调制
▪ 在ASK与PSK组合调制时,信号幅值和相位以极坐标表示(以原点为极点)
衰减值计算: 定义:Rins 为输出短路时的输入电阻,Rino 为输出开路时的输入电阻.
Ro=SQRT(Rins*Rino) m=R2/R1
A=(1+m+SQRT(1+2m))/m Atten.(dB)=20Log(a)
实用文档
3.3 RF衰减器(c)
步进衰减器和电可调衰减器
步进衰减器:如上图电路,将多个不同衰减器串连起来,通过开关有切换 可以得到不同的衰减值,这样的衰减器即为步进衰减器. 电可调衰减器:将上图的电路集成到芯片内部,再利用逻辑电路对和开关 进行控制,即可得到电可调衰减器,其衰减值可在线编程设定.
传输和频带范围内.
2. 提高频率利用效率. 3. 利用较高的频带传输信号可有效降低接收和发送天线的尺寸
(如语音信号不加以调制, 其最小波长(F=20KHz时)为15Km)
4. 可让多个使用者同时复用一个频段.

射频电路理论与设计课后答案

射频电路理论与设计课后答案

射频电路理论与设计课后答案【篇一:射频电路仿真与设计】>摘要: 随着无线通信技术的不断发展,传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要,使用射频eda 软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势。

目前,射频领域主要的eda 工具首推的是agilent 公司的ads 。

ads 是在 hp eesof 系列 eda 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。

由于其功能强大,仿真手段和方法多样化,基本上能满足现代射频电路设计的需要,已经得到国内射频同行的认可,成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具。

关键词:射频电路设计原理,设计方法与过程,仿真方法,展望未来引言:随着通信技术的发展,通信设备所用频率日益提高,射频(r f )和微波( mw )电路在通信系统中广泛应用,高频电路设计领域得到了工业界的特别关注,新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。

微波射频识别系统( rfid )的载波频率在915mhz 和 2450mhz 频率范围内;全球定位系统( gps )载波频率在 1227.60mhz 和 1575.42mhz 的频率范围内;个人通信系统中的射频电路工作在1.9ghz ,并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上;在 c 波段卫星广播通信系统中包括4ghz 的上行通信链路和6ghz 的下行通信链路。

通常这些电路的工作频率都在1ghz 以上,并且随着通信技术的发展,这种趋势会继续下去。

但是,处理这种频率很高的电路,不仅需要特别的设备和装置,而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验,这对射频电路设计提出更高的要求。

正文:1.射频电路设计原理频率范围从 300khz ~30ghz 之间,射频电流是一种每秒变化大于10000 次的称为高频电流的简称。

具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。

高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的,高频电路中无源线性元件主要是电阻 (器 )、电容 (器)和电感(器 ) 。

RF射频技术培训教材课件

RF射频技术培训教材课件

• 实物图
电容、电感
放大管
• 放大管主要用来放大射频信号,它与电压、 电流、频率、放大倍数、输入输出功率等 有关。
射频开关
• 射频开关 用来控制转换射频信号的传输方 式,通常是由电压的高低来控制的。
滤波器
• 滤波器主要用来过滤频率,只允许有用的 频率通过,滤除或衰减其他没用的频率。
隔离器
• 主要用对信号输出进行隔离,它具有方向 性,只允许信号通过,不许信号返回。
• 我们都听说过静电,那到底什么是静电呢? • 静电(Electrostatic)就是物体表面过剩或不足的
静止电荷。静电是一种电能,它留存于物体表面: 静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的 结果:静电是通过电子或离子的转移而形成的。
• 静电是无处不在的,它会随着环境、空间和时间 的转移而改变。
• 其实很多静电问题都是由于人们没有ESD(静电放电)意 识而造成的,即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品
静电损害
• 静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差, 会产生放电电流。
• 静电的基本物理特性对器件的影响: 1.静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命)。 2.静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏)。 3.静电放电电场或电流产生的热,使元件受伤(潜在损 伤)。 4.静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱 极宽(从几十兆到几千兆),对电子产器造成干扰甚至损 坏(电磁干扰)
们用收音机收听的广播、电视节目、手机打电话等。 • 无线电波传输速度是非常快的,达到30万公里/秒。 • 无线电波的传输方式:
1)地波,这是沿地球表面传播的无线电波。 2)天波,也即电离层波 ,无线电波进入电离层时其方向会发生改变, 出现“折射” 。 3)空间波,由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。 4)散射波,当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被 12/23/2023这些不均匀媒质向四面八方反射,使一部分能量到达接收点,这就是 2

射频与微波电路-教学大纲、授课计划

射频与微波电路-教学大纲、授课计划

《射频与微波电路》教学大纲一、课程信息课程名称:射频与微波电路课程类别:素质选修课/专业基础课课程性质:选修/必修计划学时:64计划学分,4先修课程:无选用教材:《射频与微波电路》,李兆龙,王贵主编,2023年,电子工业出版社教材。

适用专业:本课程适合作为通信、电子信息类专业的课程,也适合相关工程技术人员参考。

课程负责人:二、课程简介本课程以传输线理论为钥匙,试图打开射频与微波电路“场”与“路”相互交织的大门,通过深入剖析具有高度学习价值的经典射频与微波电路,促使学生快速掌握射频与微波无源电路和有源电路的基本设计原理、方法,以及一定的使用经验,使得不具备高深电磁理论的学生也能在短期内掌握这一不遵循摩尔定律的电路设计艺术。

三、课程教学要求求与相关教学要求的具体描述。

“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。

关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”或“1”.”课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。

四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定六、学生学习建议(-)学习方法建议1.依据专业教学标准,结合岗位技能职业标准,通过案例展开学习,将每个项目分成多个任务,系统化地学习。

2.通过每个项目最后搭配的习题,巩固知识点。

3.了解行业企业技术标准,注重学习新技术、新工艺和新方法,根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例,对己有技术持续进行更新。

4.通过开展课堂讨论、实践活动,增强的团队协作能力,学会如何与他人合作、沟通、协调等等。

(-)学生课外阅读参考资料《射频与微波电路》,李兆龙,王贵主编,2023年,电子工业出版社教材。

七、课程改革与建设本课程坚持的理念是着重培养学生分析问题和解决问题的能力,而不是单纯的知识点的积累。

对于人的成长,重要的是对知识理解的积累,而不仅仅是知识库容的扩大。

所以,本课程不追求大而全的包含射频与微波电路学科的全部知识点,而是侧重深度分析和应用具有极高学习价值的射频与微波典型电路及结构,从而达到提高学生分析问题与解决问题能力的教学目标。

《IE3D射频电路设计与仿真》随笔

《IE3D射频电路设计与仿真》随笔

《IE3D射频电路设计与仿真》读书笔记目录一、内容概要 (2)1.1 书籍简介 (3)1.2 编写目的和意义 (4)二、IE3D射频电路设计基础 (5)2.1 射频电路概述 (6)2.2 IE3D软件介绍 (7)2.3 IE3D工作原理 (8)三、射频电路设计要素 (9)3.1 线路设计 (10)3.1.1 导线布局 (11)3.1.2 线路走线原则 (13)3.2 振荡器设计 (14)3.3 放大器设计 (16)3.4 滤波器设计 (17)四、IE3D射频电路仿真 (18)4.1 仿真设置 (20)4.1.1 仿真环境设置 (21)4.1.2 模拟参数设置 (22)4.2 仿真过程 (23)4.2.1 仿真步骤 (24)4.2.2 仿真结果分析 (25)4.3 仿真优化 (26)五、案例分析与实践 (28)5.1 微带天线设计 (29)5.2 混合信号前端设计 (31)5.3 射频前端故障诊断与优化 (32)六、总结与展望 (33)6.1 本书总结 (35)6.2 未来发展趋势与应用前景 (36)一、内容概要《IE3D射频电路设计与仿真》是一本关于射频电路设计的重要著作。

这本书详细阐述了射频电路设计的基本原理、方法和仿真技术,帮助读者理解和掌握射频电路的核心知识。

读书笔记的第一部分将简要概述本书的主要内容。

本书介绍了射频电路的基本概念及其在现代通信系统中的应用。

阐述了射频技术的原理,包括电磁波的传播、天线理论等基础知识。

详细论述了射频电路设计的基本原理和技巧,包括电路拓扑结构的选择、元件的选择与配置等。

对于电路设计中的一些常见问题及其解决方法也进行了深入的探讨。

书中重点介绍了仿真技术在射频电路设计中的应用,通过介绍不同的仿真软件及其功能,详细讲解了如何利用仿真软件进行电路设计、仿真验证和优化。

这不仅包括电路性能的仿真分析,还包括电路布局和信号的仿真分析。

还介绍了如何将仿真结果与实验结果进行对比,以提高设计的准确性和可靠性。

西安电子科技大学射频微波电路实验

西安电子科技大学射频微波电路实验

b2
b2
S参数 b1 = S11 a1 + S12 a 2
b2 = S 21 a1 + S 22 a 2
IRL = 20 log S11 Gain / Loss = 20 log S 21 Isolation = 20 log S12 ORL = 20 log S 22
Matching Theory1
Amplifiers ( SSA, LNA, PA )
4
射频训练教学 五大要素
设计理论 教材规划
电路测量
测试设备
设计方法
设计工具
布线 制板
刻布板线机软件
模拟软件
电路模拟
5
五大要素 解决方案
•包含十二个设计单元
設計理論
•传输线理论 •匹配理论 •功率衰减器 •功率分配器 •定向耦合器 •滤波器
•放大器 •振荡器 •压控振荡器 •微带天线 •射频发射机 •射频接收机
dz
dz
from (1), (2), d 2V = ( R + jωL )(G + jωC )V = γ 2V dz 2
γ = ± ( R + jωL )(G + jωC ) , Z o = V / I = ( R + jωL )/(G + jωC )
10
传输线特性3
常用反射损耗 (RL)& 电压驻波比 (VSWR)对照表
j
complex Γ plane
|Γ|=1
-1
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-j 14
Smith Chart3
1.05
x=0.5
|Γ|=1
Smith Chart
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Dr. K. Kang 2 Oscillator output spectrumDr. K. Kang 3Phase noise versus amplitude noiseDr. K. Kang 4Graphical picture of AM and PMDr. K. Kang 5Phase noise?Dr. K. Kang 6Phase noise measurementDr. K. Kang 7Phase noise in TX chainDr. K. Kang 8Phase noise in RX chainDr. K. Kang 9Phase noise in digital communication Dr. K. Kang10§▪ “Perfectly efficient” RLC oscillator§▪ Signal energy stored in the tank§▪ Mean square signal (carrier) voltage isDr. K. Kang 11General RLC oscillator§▪ Total mean-square noise voltage §▪ Noise to Signal ratio§▪ Resonator Q§▪ ThereforeDr. K. Kang 12General RLC oscillator (con’t)N/S =V↓n ↓↑2 /​V↓sig ↓↑2 =kT/​E↓stored §▪ The only source is the white thermal noise of the tank conductance§▪ For a relatively small offset frequency Δω from the center frequency ω0 , the impedance of an LC tank may be approximated by§▪ Unloaded tank QDr. K. Kang 13 Phase noise of an ideal oscillator §▪ Solving for L and substituting into previous equ. Yields §▪ The spectral density of the mean-square noise voltage §▪ In our idealized LC model, thermal noise affects both amplitude and phase, and the above equation. includes their combined effect. The equipartition theorem of thermodynamics tells us that, in equilibrium, amplitude and phase-noise power are equal. Therefore, the amplitude limiting mechanism present in any practical oscillator removes half the noise given by the above equation.Dr. K. Kang 14 Phase noise of an ideal oscillator (con’t)§▪ Normalize the mean-square noise voltage density to the mean-square carrier voltage§▪ Increasing the resonator Q and signal amplitude can reduce phase noise§▪ The unit is dBc/Hz, “decibels below the carrier per hertz”, specified at a particular offset frequency Δω from thecarrier frequency ω§▪ It is important to note that the “per Hz” actually applies to the argument of the log, not to the log itself: doubling the measurement bandwidth does not double the decibelquantity. Dr. K. Kang 15Phase noise of an ideal oscillator (con’t)§▪ A modification was made by D. B. LeesonDr. K. Kang 16Leeson Model§▪ F is an empirical fitting parameter and must be determined via measurements§▪ Δω1/f3 is also a fitting parameter§▪ The frequency at which the noise flattens out is notalways equal to half the resonator bandwidth, ω/2QDr. K. Kang 17Lesson Model (con’t)Dr. K. Kang18Dr. K. Kang 19LTV Phase noise model§▪ Nonlinearity is clearly a fundamental property of all real oscillators, as it is necessary for amplitude limiting§▪ a single-frequency sinusoidal disturbance injected into an oscillator gives rise to two equal-amplitude sidebands, symmetricallydisposed about the carrier.§▪ However, the amplitude of the sidebands does not depend nonlinearly on the amplitude of the injected signal. Therefore,nonlinear mixing can not explain it.§▪ An important insight is that disturbances are just that: perturbations superimposed on the main oscillation§▪ Linearity would therefore appear to be a reasonable assumption as far as the noise-to-phase transfer function is concerned.§▪ when assessing linearity, it is essential to identify explicitly the input–output variables. Linear relationships may exist betweencertain variable pairs at the same time nonlinear ones existbetween others.Dr. K. Kang 20LinearityDr. K. Kang 21Time variance: Injection at peak amplitudeDr. K. Kang 22Time variance: Injection at zero-crossing§▪ Limit cycle§▪ Phase and amplitude impulse response modelDr. K. Kang 23Impulse response modelDr. K. Kang 24ISF modelDr. K. Kang 25Example waveformsDr. K. Kang 26General responseDr. K. Kang 27Phase deviation to outputDr. K. Kang 28Noise sidebandDr. K. Kang 29Graphical interpretationDr. K. Kang 30White noise expressionDr. K. Kang 31Final expressionDr. K. Kang 32Cyclostationary noiseDr. K. Kang 331/f noise upconversionDr. K. Kang 34Amplitude noiseDr. K. Kang 35Amplitude responseDr. K. Kang 36JitterDr. K. Kang 37Jitter computationDr. K. Kang 38Jitter relation to phase noise§▪ Michael Perrot, “High speed communication circuits”, lecture notes, MIT§▪ Behzad Razavi, “RF microelectronics” Prentice Hall, 1998 §▪ Thomas H. Lee, “The design of CMOS radio-frequency integrated circuits” Second Edition, CambridgeUniversity Press, 2004§▪ Ali M Niknejad, “EECS 242”, lecture notes, Berkeley§▪ Lawrence E. Larson, “Introduction to Active Circuits”, lecture notes, UCSD§▪ John R Long, “Wireless IC Building Blocks in CMOS/ BiCMOS”, ISSCC 2005 short course§▪ S. Simon Wong, “Technology Options for RFIC”, ISSCC 2005 short course§▪ P. E. Allen, “CMOS Analog Circuit Design”, 2006 Dr. K. Kang 39ReferenceDr. K. Kang 40Reference。

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