2016年《射频电路设计》实验
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
射频电路设计实例以及一些经常遇见的问
射频电路设计实例以及一些经常遇见的问射频电路设计很多人都会，那么你知道它的一些注意事项吗?在实际电路设计中，会遇到各种奇怪的问题，这就需要自己通过实践来积攒经验。
真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。
当然，有许多重要的RF设计课题值得讨论，包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等，在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。
一、RF电路设计的常见问题1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作，可能各自工作良好。
但是，一旦将二者放在同一块电路板上，使用同一个电源一起工作，整个系统很可能就不稳定。
这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动，而且周期特别短，常常是纳秒级的。
由于较大的振幅和较短的切换时间。
使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。
在模拟部分，从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。
因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。
显然.如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。
微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来，无线设备工作性能就会恶化，甚至完全不能工作。
2、供电电源的噪声干扰射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。
微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。
因此，假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行，它将以此频率从电源提取电流。
如果不采取合适的电源去耦，必将引起电源线上的电压毛刺。
如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。
3、不合理的地线如果RF电路的地线处理不当，可能产生一些奇怪的现象。
对于数字电路设计，即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。
而在RF频段，即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。
粗略地计算,每毫米长度的电感量约为l nH,433 MHz时10 toni PCB线路的感抗约27Ω。
射频电路原理实验报告
射频电路原理实验报告实验目的本实验旨在通过搭建射频电路原理实验平台，探索射频信号的特性，并了解射频电路中的基本元件和原理。
实验器材与材料- 射频信号发生器- 射频功率放大器- 直流电源- 变压器- 电感- 电容- 电阻- 示波器- 天线实验步骤1. 首先，将射频信号发生器和示波器正确接入电路，并设置合适的工作频率和幅值。
2. 接下来，通过变压器将输入信号的电压转换成合适的射频信号，并将其输入到射频功率放大器中。
3. 将射频功率放大器的输出信号连接到天线，以实现信号的无线传输。
4. 在示波器上观察到放大器输入和输出的波形，并记录相关数据。
5. 调整射频信号发生器和射频功率放大器的参数，观察波形的变化，进一步了解射频信号的特性和电路的响应。
实验结果分析通过观察示波器上的波形，可以看出射频功率放大器能够有效地将输入信号放大，并通过天线将信号发送出去。
随着射频信号发生器输出频率的增加，波形的周期性变化也能够清晰地观察到，表明电路对不同频率的信号具有不同的响应特性。
同时，我们还可以通过记录的数据计算出电路的增益，并与理论数值进行对比。
通过比较实际测量结果和理论预期，可以评估电路的性能和实验的准确性。
实验总结与心得通过本实验，我对射频电路的基本原理和电路中的元件有了更深入的了解。
通过搭建实验平台，我能够直观地观察到射频信号的特性，并掌握了调节参数以实现不同频率响应的技巧。
在实验过程中，我也遇到了一些问题，比如调节信号发生器的频率不够精确，导致波形的观察和数据的测量不够准确。
为了解决这个问题，我学会了合理选择仪器和参数，以获得更精确的实验结果。
总的来说，本实验对我进一步理解和掌握射频电路原理和实验方法有着重要的意义，也为我今后的学习和研究打下了坚实的基础。
参考文献- 《射频电路设计与实验指导书》- 《电子电路基础》。
《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。
射频微波电路综合课程设计带通滤波器实验报告(模板)
射频微波电路综合课程设计带通滤波器实验报告射频微波电路综合课程设计带通滤波器实验报告篇一：射频电路课程设计摘要滤波电路的综合设计是相当复杂的，需要好多理论知识和数学知识做铺垫，我们知道用于无线的模拟电路是在吉赫兹频段，高性能计算机、工作站，当然还有作为这方面例子的个人计算机，他们所使用电路的时钟频率不断的增加。
全球定位系统载波频率在122 7.60m hz~1575.42mh z范围，而此次课程设计主要向大家介绍最大平滑巴特沃兹微波电路和等波纹契比学夫微波电路设计方法。
当微波电路工作在射频的低端频段，可以使用集总参数的元件进行设计，利用集总参数的电感和电容，按照一定的设计规则选取合适的电路和元件的参数，就可以实现归一化低通滤波电路的设计。
然后通过利用频率变换就可以低通微波电路、高通微波电路、带通微波电路和带阻微波电路的设计。
关键字：滤波电路平滑巴特沃兹微波电路等波纹契比学夫微波电路一引言通过对射频设计电路的学习，我们知道无线通信的快速发展，更紧凑的滤波器和混频器电路正在被设计和使用。
通常这些电路的工作频率高于1Ghz。
毫无疑问这种趋势将会继续下去，因此不仅要有独特性能的技术装置，而且要学会对高频电路中遇到的问题进行分析，我们知道随着频率的升高以及其相应的电磁波的波长变得可与分立电路元件的尺寸相比拟时，电阻、电容和电感这些元件的电响应就开始偏离他们的理想频率特性，下面将简单的向大家介绍一下本次滤波电路的设计方法，以及如何对其进行归一化。
射频射频LNA设计
《射频集成电路设计》课程设计报告LNA的设计和仿真专业：集成电路班级：电子0604学号：200681131姓名：高丕龙LNA的设计和仿真一．实验目的：1.了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。
2.学习使用ADS软件进行微波有源电路的设计，优化，仿真。
3.掌握低噪声放大器的制作及调试方法。
二．原理简介1.低噪声放大器低噪声微波放大器（LNA）已广泛应用于微波通信、GPS接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度的微波测量系统中，是必不可少的重要电路。
LNA是射频接收机前端的主要部分，它主要有以下四个特点：首先，它位于接收机的最前端，这就要求它的噪声系数越小越好。
为了抑制后面各级噪声对系统的影响，还要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不宜过大。
放大器在工作频段内应该是稳定的。
其次，它所接受的信号是很微弱的，所以低噪声放大器必定是一个小信号放大器。
而且由于受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接受信号的同时又可能伴随许多强干扰信号输入，因此要求放大器有足够的线型范围，而且增益最好是可调节的。
再次，低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线滤波器相连，放大器的输入端必须和他们很好的匹配，以达到功率最大传输或者最小的噪声系数，并保证滤波器的性能。
最后，它应具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带放大器。
LNA低噪声放大器的主要指标如下：1）工作频率与带宽2）噪声系数3）增益4).放大器的稳定性5）输入阻抗匹配6）端口驻波比和反射损耗在设计较高的频段低噪声放大器，通常选用场效应管FET和高电子迁移率晶体管（HEMT）。
影响放大器噪声系数的因素除了与所选用的选用元器件有关外，电路的拓扑结构是否合理也是非常重要的。
放大器的噪声系数和信号源的阻抗有关，放大器存在着最佳的信号源阻抗Zso，此时，放大器的噪声系数应该是最小的，所以放大器的输入匹配电路应该按照噪声最佳来进行设计，也就是根据所选晶体管的Гopt来进行设计。
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。
射频电路实验
Z oe 01 117.37717 Z oe 12 88.21582 Zoo 23 60.19147
Zoo 01 52.59732
Zoe 23 83.78443
Z oo 12 58.21366
由于终端电容效应，L要减去大约0.33h ，得到的滤波器 微带耦合线的尺寸为：
三、实验原理
使用0.25个导波波长耦合谐振器构成的微带带通滤波器
设计方程 (1)求解导纳变换器的值
(2)求出导纳变换器的值后，可以根据下面的公式计算奇模、 偶模阻抗
(3)根据lincalc工具计算耦合微带线的尺寸
例子：滤波器的设计指标为：通带5000MHz~6000MHz,带内波纹小于0.5dB， 带外频率4500MHz以及6500MHz处衰减大于30dB，基片介电常数为2.8, 厚度为1mm。
等波纹切比雪夫低通原型的值可以通过下面的公式来求取
阶梯阻抗低通滤波器设计近似理论
对于长度为l，特性阻抗为Z0的传输线，其负载阻抗为ZL,则输入阻抗公式 为：
ZL cos( l ) j sin( l ) Z L jZ0tg ( l ) Z0 Z in Z 0 Z0 Z Z 0 jZ Ltg ( l ) cos( l ) j L sin( l ) Z0
由
4 1 1 1 C 2
及下面的图可以知道，滤波器的阶数为5
通带波纹为0.5dB低通原型的衰减和归一化频率的关系
(2)根据Linecalc工具可以知道20欧，120欧微带线的宽度分别为： 11.27mm,0.4mm. 120欧微带线对应的有效介电常数为2.84,20欧 微带线对应的有效介质常数为3.65(lincal工具求解)(实际的工 程设计中，一般是采用软件工具来求微带线的宽度)
射频电路设计大作业
上海电力学院射频电路设计大作业实验报告实验名称：低通滤波器专业：通信工程姓名：班级：学号：一、实验目的1、了解基本低通、带通和高通滤波器的设计方法。
2、利用实验模块进行实际测量，以掌握滤波器的特性。
二、实验内容1、完成低通滤波器P1端口的S11的测量，记录数据；并与示波器观察的结果比较。
2、完成低通滤波器P1、P2端口S21的测量，记录数据；并与示波器观察的结果比较。
三、实验原理1、滤波器的原理滤波器的用途是抑制无用信号，而使有用信号顺利通过。
通过滤波器时不衰减或很小衰减的频带称为通带，衰减超过某一规定值的频带称为阻带，位于通带和阻带之间的频带称为过渡带。
根据通带和阻带所处范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻四种。
滤波器种类繁多，按构成的元器件，可分为无源滤波器和有源滤波器（含运放）两种；按处理的对象，可分为模拟滤波器和数字滤波器；按滤波器原型的频率响应，可分为巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆型滤波器等。
本实验以较常使用的巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器为例，说明其设计方法。
2、巴特沃斯和切比雪夫低通滤波器原型的衰减特性（1）、巴特沃斯低通滤波器原型巴特沃斯滤波器又称最大平坦滤波器。
其特性曲线的数学表达式为：210lg[1()]nPA dB ωεω=+（6－1） 式中ε满足关系式10lg(1)P A ε+= （6－2）其中P ω是通带的截止频率，P A 为其对应的衰减；参数n 为滤波器的阶数。
这种衰减特性曲线之所以称为最大平坦曲线，是由于式（6－1）方括号中的量在0ω=处（21n -）阶的导数为零。
大多数场合，最大平坦滤波器的P ω定义为衰减3dB 的通带截止点。
巴特沃斯滤波器的阶数n 取决于阻带的截止频率S ω（S P ωω>）所对应的最小衰减S A ，即：210lg[1()]nS S PA ωεω+≥ （6－3） 联立（6－2）和（6－3）式可得：10101101lg()2101lg()SP A A S Pn ωω-⋅-≥（6－4）3、低通巴特沃斯滤波器的设计方法 步骤一：确定规格。
射频电路理论与设计
射频电路仿真与实验
05
电路仿真软件
如Multisim、PSPICE等，用于模拟和分析射频电路的电流、电压等电气特性。
电磁场与电路联合仿真软件
如COMSOL Multiphysics等，能够实现电磁场和电路的耦合仿真，适用于复杂的多物理场问题。
定义与特点
手机、无线局域网、卫星通信等。
通信
目标探测、测距、测速等。
雷达
全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统等。
导航
无线电广播、电视广播等。
广播
射频电路的应用领域
射频电路的基本组成
产生射频信号，可以是振荡器、放大器等。
用于传输射频信号，可以是同轴线、微带线等。
包括天线、滤波器、混频器、放大器等，用于处理射频信号。
电磁兼容性与干扰问题
随着设备数量的增加和通信频段的密集化，电磁兼容性和干扰问题变得更加突出，需要采取有效的措施来解决。
材料与工艺限制
在实现小型化和集成化的同时，材料和工艺的限制可能导致性能下降、可靠性问题和制造成本增加。
测量与调试的挑战
在高频和宽带条件下，测量和调试技术面临更大的挑战，需要发展新的测试设备和测试方法。
软件定义无线电（SDR）
通过软件编程来实现无线电功能，使得射频电路更加灵活和可重构，满足多样化应用需求。
5G和物联网（IoT）技术的影响
随着5G和物联网技术的快速发展，射频电路的设计将面临新的挑战和机遇，需要不断适应新技术要求。
技术挑战
高频与宽带信号处理
随着通信频段的不断提高，射频电路需要处理更高频率和更宽带宽的信号，这带来了信号失真、噪声干扰和功耗增加等技术挑战。
射频电路实验报告
射频电路实验报告引言射频电路是电子工程中的重要组成部分，广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。
本实验旨在通过实践，深入了解射频电路的基本原理和设计方法。
实验目的1.理解射频电路的基本原理；2.学会设计并制作射频电路；3.掌握射频电路测试方法。
实验器材1.射频信号发生器2.射频功率放大器3.射频频谱分析仪4.射频电路板5.线缆、连接器等实验步骤步骤一：准备工作1.确保实验器材和设备的正常工作状态；2.根据实验要求，选择适当的射频电路板和元器件。
步骤二：电路设计与布局1.根据实验要求，设计射频电路的整体结构和工作原理；2.根据设计要求，选择电容、电感等元器件，并进行电路布局。
步骤三：电路制作1.使用射频电路板和元器件制作射频电路；2.确保电路布局合理、连接可靠。
步骤四：电路测试1.连接射频信号发生器、射频功率放大器和射频频谱分析仪等设备；2.设置合适的频率、功率和其他参数；3.测试射频电路的性能和特性。
步骤五：数据分析与结果讨论1.根据实验数据，分析射频电路的性能；2.比较实验结果与设计要求，讨论可能的原因和改进措施。
结论通过本实验，我们了解了射频电路的基本原理、设计方法和测试技术。
实验结果表明，设计的射频电路在一定范围内符合预期要求。
在今后的学习和实践中，我们将进一步深入研究射频电路的原理和应用，不断提升自己的技术水平。
参考文献[1] 电子工程师丛书编委会. 射频电路设计与实验[M]. 人民邮电出版社, 2008.[2] 张旭, 张阳, 何震. 射频电路[M]. 电子工业出版社, 2014.。
射频电路设计实习报告
一、实习背景随着无线通信技术的快速发展，射频电路设计在电子工程领域扮演着越来越重要的角色。
为了深入了解射频电路设计的基本原理和实际应用，提高自己的实践能力，我于2023年在XX公司进行了为期一个月的射频电路设计实习。
二、实习目的1. 掌握射频电路设计的基本原理和方法；2. 学习射频电路仿真软件的使用，提高仿真能力；3. 了解射频电路在实际产品中的应用，提高实际操作能力；4. 提升团队协作和沟通能力。
三、实习内容1. 射频电路基础知识学习在实习期间，我首先学习了射频电路的基本原理，包括射频信号的传输、调制、解调等。
通过查阅资料和参加培训，我对射频电路的基本概念、技术指标、设计方法和常见问题有了初步的认识。
2. 射频电路仿真软件学习为了提高仿真能力，我学习了射频电路仿真软件的使用。
主要学习了以下软件：（1）Agilent Advanced Design System（ADS）：该软件是一款功能强大的射频电路仿真工具，可以用于射频电路的设计、仿真和优化。
（2）Cadence Spectre：该软件是一款广泛应用于射频电路仿真的工具，具有丰富的仿真功能和良好的用户体验。
3. 射频电路设计实践在实习过程中，我参与了以下射频电路设计项目：（1）射频低噪声放大器（LNA）设计：针对某型号无线通信产品，设计一款低噪声放大器，以满足产品对信号增益和噪声系数的要求。
（2）射频功率放大器（PA）设计：针对某型号无线通信产品，设计一款功率放大器，以满足产品对输出功率和线性度的要求。
（3）射频滤波器设计：针对某型号无线通信产品，设计一款滤波器，以满足产品对频率选择性和带外抑制的要求。
在设计过程中，我遵循以下步骤：（1）分析需求：根据产品需求，确定射频电路的设计指标。
（2）电路设计：根据设计指标，选择合适的器件和电路拓扑结构。
（3）仿真优化：使用仿真软件对电路进行仿真，分析电路性能，并进行优化。
（4）实验验证：将设计好的电路制作成样品，进行实验验证，确保电路性能满足设计要求。
2016年《射频电路设计》实验资料
实验三RFID标签的设计、制作及测试一、【实验目的】在实际的生产过程中，RFID电子标签在设计并测试完成后，都是在流水线上批量制造生产的。
为了让学生体会RFID标签天线设计的理念和工艺，本实验为学生提供了一个手工蚀刻制作RFID电子标签的平台，再配合微调及测试，让学生在亲自动手的过程中，不断地尝试、提炼总结，从而使学生对RFID标签天线的设计及生产工艺，有进一步深刻的理解。
二、【实验仪器及材料】计算机一台、HFSS软件、覆铜板、Alien Higgs芯片、热转印工具、电烙铁、标签天线实物，UHF测试系统，皮尺三、【实验内容】第一步（设计）：从UHF标签天线产品清单中，挑选出一款天线结构，或者自己设计一款标签天线结构，进行HFSS建模画图第二步（制作）：将第一步中设计好的标签模型用腐蚀法进行实物制作第三步（测试）：利用UHF读写器测试第二步中制作的标签实物性能四、【实验要求的知识】下图是Alien（意联）公司的两款标签天线，型号分别为ALN-9662和ALN-9640。
这两款天线均采用弯折偶极子结构。
弯折偶极子是从经典的半波偶极子结构发展而来，半波偶极子的总长度为波长的一半，对于工作在UHF频段的半波偶极子，其长度为160mm，为了使天线小型化，采用弯折结构将天线尺寸缩小，可以适用于更多的场合。
ALN-9662的尺寸为70mm x 17mm，ALN-9640的尺寸为94.8mm x 8.1mm，之所以有不同的尺寸是考虑到标签的使用情况和应用环境，因为天线的形状和大小必须能够满足标签顺利嵌入或贴在所指定的目标上，也需要适合印制标签的使用。
例如，硬纸板盒或纸板箱、航空公司行李条、身份识别卡、图书等。
ALN-9662天线版图ALN-9640天线版图五、【画图练习】为了熟悉HFSS画图方法，先练习画出以下4幅图形六、【实验步骤】第一步：根据以下要求进行HFSS 的建模仿真天线结构和尺寸：可参照“UHF 标签天线产品清单”，或者标签实物，选择其中一种，估算或用尺子测量其实际尺寸，进行HFSS建模。
西安交大射频专题实验报告
射频电路设计专题实验姓名：班级：学号：学院：（一）匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2.掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4.了解ADS软件的主要功能特点5.掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用6.了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于Us 、Rs和RL。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k。
当RL =Rs时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。
练习1.设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124) Ohm信号源与ZL=(20+j×100) Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.仿真电路图2. 设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=（126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm仿真电路图仿真结果思考题1.常用的微波/射频EDA仿真软件有哪些？2.ADS, Ansoft Designer，Ansoft HFSS，Microwave Office，CST MICROWAVE STUDIO2.用ADS软件进行匹配电路设计和仿真的主要步骤有哪些？放置元件，连接电路图，参数设定，计算仿真。
3.给出两种典型微波匹配网络，并简述其工作原理。
L型阻抗匹配网络，π型阻抗匹配网络在RF理论中，微波电路和系统的设计（包括天线，雷达等），不管是无源电路还是有源电路，都必须考虑他们的阻抗匹配（impedance matching）问题。
射频通信电路实验指示书
清华大学电子工程系－1－实验一 ADS 的基本操作【登录、启动ADS 】一、在login 提示符(或提示窗口)下输入用户名，回车确认后输入password ，确认后进入Unix 的图形界面环境。
二、在窗口命令行中键入hpads ，回车后等待一段时间，出现ADS 主窗口。
注意：UNIX 系统对输入字符大小写是区分的。
如果操作系统是WIN9x/2K ，则省略本步骤。
【ADS 的基本操作】在ADS 中执行一项操作有几种途径：菜单条，鼠标右键弹出式菜单，快捷键，图标按钮以及鼠标左键的直接操作(双击，拖动等)。
后三种操作起来比较方便，在后面的示例中将尽可能使用它们。
值得一提的是图标按钮，它具有形象、便捷的优点，将鼠标移动至按钮上停留片刻即可获得该按钮的功能提示信息。
下面以一简单例子说明。
【新建工程(project)目录】一、在ADS 主窗口中，点击图标按钮 （View Startup Directory ），回到ADS 启动目录；二、点击 （Create a New Project ）；三、在弹出的对话框中键入工程名：ex1，点击Length Unit 按钮，将长度单位设为毫米（millimeter ），确认后回到New Project 对话框，点击OK ；四、现在主窗口显示你已经在工程目录ex1下了。
注意子目录(data ，networks 等等)已自动创建，而且 (New Schematic window)、 (New Layout window)等按钮已经激活，不再是灰色。
【创建原理图(Schematic)】一、创建原理图窗口● 在ADS 主窗口中点击 (New Schematic window)按钮(或执行菜单命令：Window->New->Schematic)。
注意；缺省情况下新工程目录一创建就会自动弹出一个原理图窗口。
● 注意原理图窗口顶部显示了工程名ex1和原理图名(untitled ？)，其中“？”是从1开始递增的整数，表示第几个原理图窗口。
射频电路设计实验报告
射频电路设计实验报告----Wilkinson功率分配器的设计一、实验目的1.掌握功率分配器的原理及基本设计方法。
2.学会使用电磁仿真软件ADS对功分器进行仿真。
3.掌握功分器的实际制作和测试方法，提高动手设计能力。
二、实验仪器微波无源试验箱一台、矢量分析仪一台、电脑一台三、实验原理威尔金森功率分配器为一三端口网络，如图信号由1端口输入、从端口2、3输出。
理想的3dB微带威尔金森功分器，当1口有输入而其他端口匹配时，端口2、3有等幅同相的输出，并且都比输入信号滞后90°且2、3端口对应的两个支路完全隔离。
四、实验内容（一）技术指标1、中心频率f0=1GHz2. 带宽BW：0.9GHz—1.1GHz3. 各端口匹配：Vswr<1.5(s11,)4. 工作频带内输入端口的回波损耗：S11<-18dB5. 工作频带内的传输损耗：-3.4dB<=S21<=-2.6dB6. 两个输出端口间的隔离度S23<=-20dB（二）功率分配器的建模（三）功率分配器的仿真附近S11衰减很大，大于35dB，说明返回到1端口的能量很小S22为2端口的反射系数，反应了2端口的回波损耗，同样在工作频率附近绝对值很大。
S21为1端口到2端口的传输系数，理想情况下2、3端口应平分功率，故应为3dB,由于存在介质损耗角正切等原因，实际略大于3dB。
S23反应2、3端口之间的隔离度，在1GHz附近大于30dB，说明隔离度较好。
(四）实物的制作与测试下图为制作的实物上图为1端口输入时2、3端口的输出关系S21为3.35dB S23为28.9dB五、实验总结1在用ADS进行建模，设置各个器件的参数时要注意不要忘记加单位2.测试的结果与仿真的结果基本相等，说明制作的功分器满足了实验的技术指标与要求。
射频电路设计理论与应用答案
射频电路设计理论与应用答案【篇一：《射频通信电路设计》习题及解答】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~4ghz1.2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1.3从成都到上海的距离约为1700km。
如果要把50hz的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解：8??f?3?1?0.6???4km1.4射频通信系统的主要优势是什么？解：1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等1.5 gsm和cdma都是移动通信的标准，请写出gsm和cdma的英文全称和中文含意。
（提示：可以在互联网上搜索。
）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。
???4???2?k?1020k??0.283331.6有一个c=10pf的电容器，引脚的分布电感为l=2nh。
请问当频率f为多少时，电容器开始呈现感抗。
解：?wl?f??1.125ghz2 既当f=1.125ghz0阻抗，f继续增大时，电容器呈现感抗。
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。
解：r??l?s ???l,s对于同一个导体是一个常量2s??a当直流时，横截面积dc当交流时，横截面积sac?2?a?2rdc?a??ac?a?? 661.9已知铜的电导率为?cu?6.45?10s/m，铝的电导率为?al?4.00?10s/m，金的电导率6为?au?4.85?10s/m。
射频电路实验报告(二)
射频电路实验报告（二）引言概述：在本射频电路实验报告中，我们将深入研究射频电路的性能分析和设计原理。
通过实验，我们将探索射频电路的频率响应、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等主题。
通过这些实验，我们将进一步理解射频电路的特性和应用。
正文：一、频率响应分析实验1.1 频率响应的定义和测量方法1.2 计算器测量频率响应的原理和步骤1.3 频率响应测量结果的分析和解释1.4 频率响应矫正及其实现方法1.5 频率响应对射频电路性能的影响二、放大器设计实验2.1 放大器的基本工作原理和分类2.2 放大器电路参数的选择和计算2.3 各类放大器电路的设计方案比较2.4 放大器设计的仿真与实现2.5 放大器的性能指标测试与分析三、滤波器设计实验3.1 滤波器的分类和工作原理3.2 滤波器设计的基本步骤和方法3.3 低通、高通、带通和带阻滤波器设计比较3.4 滤波器的仿真和优化3.5 滤波器的性能测试和分析四、混频器设计实验4.1 混频器的基本原理和分类4.2 混频器电路的设计方案选择4.3 混频器性能的仿真和优化4.4 混频器的输出信号分析和波形观测4.5 混频器设计中的注意事项和技巧五、功率放大器设计实验5.1 功率放大器的工作原理和应用领域5.2 功率放大器的设计要求和参数选取5.3 功率放大器电路的优化和仿真5.4 功率放大器输出功率和效率的测试与分析5.5 功率放大器的线性度和稳定性分析总结：通过本次射频电路实验，我们深入了解了频率响应分析、放大器设计、滤波器设计、混频器设计和功率放大器设计等关键主题。
我们掌握了相应的测量方法、设计步骤和特性分析技巧。
这些实验为我们进一步理解射频电路的性能表现和应用提供了有力支持，为我们未来的射频电路设计和研究工作奠定了基础。
射频实验报告二
实验二混频器实验一、实验内容1.连接混频器实验板,将混频器设置为下变频模式。
2.用射频连接线将信号加至实验电路板,观测本振信号和射频信号以及中频输出的波形，记录并分析。
3.观测中频输出未经过滤波电路和经过滤波电路的输出信号，分别记录信号的波形并进行分析.4.保持本振不变，改变射频信号的功率，测量得出混频器的1dB压缩点二、实验记录1．记录信号源产生的信号波形。
2．用示波器在测量点3、测量点4观测本振信号和射频信号的波形，记录并分析。
测量点3：本振信号测量点4：射频信号分析:设本振信号为：()cos LO LO LO v t V t ω=,射频信号为：()cos RF RF RF v t V t ω=，图可知对于本振信号LO ω为15MHZ ，本振信号峰峰值为380mv.为20MHZ,峰峰值为52mv。
对于射频信号RF3．用示波器在测量点5和输出2端分别观测未经过滤波电路和经过滤波电路的输出信号，分别记录信号的波形并进行分析。
测量点5输出信号波形：分析：测试点5输出信号为中频信号,从频域角度看，变频是一种频谱的线性搬移,输出中频信号与输入射频信号的频谱结构相同，唯一不同得是载频。
从时域波形看，输出中频信号的波形与输入射频信号的波形相同，不同的也是载波频率。
输出2端输出信号波形:分析:滤波前的输出信号波形有毛刺，有失真，说明有噪声干扰；滤波后波形比较光滑。
输出信号通过滤波器，利用电路的幅频特性，其通带的范围设为有用信号的范围，而把其他频谱成分过滤掉，从而滤除无用信号和噪声干扰.4·改变射频信号的功率，在产生射频信号的信号源输出端和输出3端分别测量射频输入信号的幅度VRF和中频放大输出信号的幅度VIF,分析计算混频器的1dB压缩点.输入信号幅度VRF（单位mV)：100,200，300,400,500,600,700，800，900，1000,1100，1200，1300,1400,1500,1600，1700对应输出信号幅度VIF（单位mV）：66,124,176,230，278，320，365,388，408，416，445，448，456，464，464,464，472则计算可得输入功率PRF(单位*10^4mW）：1,4，9，16,25，36，49，64,81，100，121,144,169,196,225，256，289输出功率PIF（单位＊10^3mW）:4.356，15。
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实验三RFID标签的设计、制作及测试一、【实验目的】在实际的生产过程中，RFID电子标签在设计并测试完成后，都是在流水线上批量制造生产的。
为了让学生体会RFID标签天线设计的理念和工艺，本实验为学生提供了一个手工蚀刻制作RFID电子标签的平台，再配合微调及测试，让学生在亲自动手的过程中，不断地尝试、提炼总结，从而使学生对RFID标签天线的设计及生产工艺，有进一步深刻的理解。
二、【实验仪器及材料】计算机一台、HFSS软件、覆铜板、Alien Higgs芯片、热转印工具、电烙铁、标签天线实物，UHF测试系统，皮尺三、【实验内容】第一步（设计）：从UHF标签天线产品清单中，挑选出一款天线结构，或者自己设计一款标签天线结构，进行HFSS建模画图第二步（制作）：将第一步中设计好的标签模型用腐蚀法进行实物制作第三步（测试）：利用UHF读写器测试第二步中制作的标签实物性能四、【实验要求的知识】下图是Alien（意联）公司的两款标签天线，型号分别为ALN-9662和ALN-9640。
这两款天线均采用弯折偶极子结构。
弯折偶极子是从经典的半波偶极子结构发展而来，半波偶极子的总长度为波长的一半，对于工作在UHF频段的半波偶极子，其长度为160mm，为了使天线小型化，采用弯折结构将天线尺寸缩小，可以适用于更多的场合。
ALN-9662的尺寸为70mm x 17mm，ALN-9640的尺寸为94.8mm x 8.1mm，之所以有不同的尺寸是考虑到标签的使用情况和应用环境，因为天线的形状和大小必须能够满足标签顺利嵌入或贴在所指定的目标上，也需要适合印制标签的使用。
例如，硬纸板盒或纸板箱、航空公司行李条、身份识别卡、图书等。
ALN-9662天线版图ALN-9640天线版图五、【画图练习】为了熟悉HFSS画图方法，先练习画出以下4幅图形六、【实验步骤】第一步：根据以下要求进行HFSS 的建模仿真天线结构和尺寸：可参照“UHF 标签天线产品清单”，或者标签实物，选择其中一种，估算或用尺子测量其实际尺寸，进行HFSS建模。
绘制弯折结构时主要用到：画矩形面，合并，对称复制绘制缝隙结构时主要用到：画矩形面，画线，挖空视图调整主要用以下三个按钮：，，注意天线中间要留有2mm乘以2mm大小的空隙，用于焊接芯片。
第二步：标签天线实物制作：本次实验采用热转印的方法进行标签制作，具体步骤此处不详细叙述，应注意以下两点：1、图纸的生成：上一步在HFSS中创建的模型可导出为AutoCAD的dxf文件，注意该HFSS图纸导出方法，只能导出XOY（Z=0）面的图纸信息，如果需要的图层不在XOY面上，则需要在HFSS中将图层位移到XOY面，再做导出操作。
接下来，参照视频“AutoCAD 打印过程”，用AutoCAD软件进行图纸打印。
2、芯片焊接：如下图所示，本实验中用的芯片集成模块是将芯片制成可焊接封装，通过引出针脚来实现芯片与外部天线的链接。
芯片有三个引脚，其中位于一侧的OPEN引脚是悬空的，无需焊接，另外两个引脚RF1和RF2分别焊接到天线的两个焊点上。
使用电烙铁和焊锡将芯片焊接到天线上，推荐先在天线焊点焊锡，然后使用镊子夹住芯片对准焊点，用电烙铁融化焊锡即可完成焊接。
完成天线刻蚀和芯片焊接后，一个完整的标签即制作完成。
SOT封装的Alien Higgs-3芯片第三步：标签性能测试部署读写器及天线，调整读写器的频率、功率等参数，测试该标签性能，记录标签的最大读取距离、频率特性等性能指标。
根据测试结果评估该标签的性能是否满足设计要求。
按照上图所示方式将标签天线对准UHF读写器天线，并沿图中所示虚线向远离读写器方向移动标签，找出能否成功读取的临界点，记录读取距离。
在读写频率设置为915.4-921.8（33-49），功率等级设置为20的条件下，分别测试并记录本次制作的标签的EPC码和读取距离七、【实验结果】1、将标签天线的实物图粘贴于此2、填写本次制作的标签的EPC码和读取距离实验五L形匹配网络设计一、【实验目的】阻抗匹配的概念是射频电路设计中最基本也是最重要的概念之一，贯穿射频电路设计的始终。
要实现最大功率传输，必须使传输线与负载匹配，同时使负载阻抗与源阻抗共轭匹配。
当今业界进行射频电路设计采用的是商用的射频仿真软件，其中最具代表性的是安捷伦公司的ADS软件。
本次实验通过阻抗匹配的设计实例，作为ADS的入门，为将来从事射频设计工作打下基础。
有兴趣的同学课后可以自学徐兴福编著的《ADS2008射频电路设计与仿真实例》。
二、【实验仪器及材料】PC机一台，ADS2008仿真软件三、【实验内容】利用ADS软件设计阻抗匹配电路四、【实验要求的知识】实验前先熟悉教材中第6章关于阻抗匹配的内容，并在PC机上安装好ADS2008软件。
五、【范例：利用史密斯圆图设计L形匹配网络】先通过一个范例进行练习，设计过程如下：1)创建项目（Project）①启动ADS软件，弹出主视窗②选择主视窗中[File]菜单>[New Project]，弹出[New Project]对话框，如下图所示，在“Name”文本框中输入新建工程的名字Match1，同时在“Project Technology Files”下拉框中选择工程使用的长度单位为millimeter。
选择完毕后点击[OK]按钮，弹出原理图向导，点击[Cancel]按钮关闭向导，弹出原理图编辑视窗。
2)创建原理图（Schematic）①在弹出原理图编辑视窗中，当前显示为untitled，表示未命名，选择[File]菜单>[Save Design ]，弹出[Save Design as]对话框②在[Save Design as]对话框中，输入文件名Match1，然后单击[保存]按钮，将原理图命名为Match1.3)利用史密斯圆图设计L形匹配网络本设计指标如下：设计集总参数L形匹配网络中心频率为1GHz负载由10Ω的电阻和1.6nH的电感串联而成要求负载与50Ω的传输线相匹配设计步骤如下：①在新建的原理图Match1中，选择[tool]菜单>[Smith Chart]命令，弹出[Smith Chart Utility]窗口，在该窗口中，需要设置Freq（频率）和Z0（传输线特性阻抗），这里默认设置为Freq=1GHz，Z0=50Ω，与本次设计需求一致，故无需修改。
单击[Define Source/Load Network Terminations]按钮，弹出“Network Terminations”对话框，按照下图所示进行设置： 选中[Enable Source Termination]选中[Enable Load Termination]在[Load Impedance]项中，选择Series RL，R=10Ω，L=1.6nH②回到原理图Match1的编辑窗口中，在左上角的元件库一栏，点击“Lumped Components”右边的下拉箭头，在下拉列表中选择倒数第3个的[Smith Chart Matching ]元件库，选好后在左侧的元件面板中将显示唯一的元件图标，这个图标代表史密斯圆图元件，将该元件插入到原理图中，如下图所示。
③下面设计匹配网络：选中原理图中的史密斯圆图元件选中[Smith Chart Utility]窗口中的[Build ADS Circuit]按钮，弹出“Smart Component Sync”对话框，选择“Update Smart Component from Smith Chart Utility”选项，单击OK按钮选中[Smith Chart Utility]窗口中的[Auto 2-element Match]按钮，弹出[Network Selector]窗口，选中该窗口中左边的“串联电容，并联电感”图标，关闭该窗口，回到[Smith Chart Utility]窗口，在右下角会观察到出现了匹配电路图，如下图所示，单击图中的电容，可以查看电容的数值，是5.29579pF，同样单击电感能看到电感的数值为3.97887nH。
在[Smith Chart Utility]窗口的左半边，可以观察到经过L形匹配网络后阻抗的移动路径，负载（方形标记）阻抗点先经过等电阻圆，再经过等电导圆，最终到达圆心的匹配点。
这样我们就完成了L形匹配网络的设计。
④在原理图中观察子电路现在原理图中的史密斯圆图元件已经有了子电路，下面观察子电路，步骤如下：单击原理图中的史密斯圆图元件然后单击原理图工具栏中的按钮，进入子电路，如下图所示，从图中可以看出，子电路由L=3.98nH的电感和C=5.3pF的电容组成。
在原理图的工具栏中，单击按钮，从子电路退出。
⑤在原理图中仿真匹配网络选择左上角的元件库为[Lumped Components]，在左侧的元件面板中，选择电阻R和电感L，分别插入到原理图中，将电阻的阻值设置为10Ω，电感的感值设置为1.6nH。
放置过程中可用Ctrl+R对元件进行90度旋转单击工具栏中的按钮，将电阻和电感连接起来，并将电感接地，如下图所示，这构成负载电路。
选择左上角的元件库为[Simulation-S_Param]，在左侧的元件面板中，选择，插入原理图中，并将其接地。
单击工具栏中的按钮，将Term、匹配电路和负载电路连接起来，如下图所示。
在左侧的元件面板中，选择S参数仿真控件SP，插入原理图的画图区，对SP 仿真控件设置扫频范围如下：⏹频率扫描的起始值为0.5GHz⏹频率扫描的终止值为1.5GHz⏹频率扫描的步长为0.01GHz点击OK按钮现在可以对原理图进行仿真了，目的是观察加入匹配网络后的参数曲线，在原理图工具栏中单击按钮，运行仿真，仿真结束后，数据显示弹窗自动弹出，初始状态没有任何数据显示，用户自己选择需要显示的数据和数据显示的方式。
在数据显示视窗中，单击左侧面板中的按钮，在弹出的对话框中，选择要显示的数据为S（1，1）并点击>>Add>> 按钮，选择dB单位，添加到Trace中，点击OK，则S11曲线将显示在数据显示区中，点击工具栏中的按钮，添加一个Marker，可以在曲线上标记出中心频率处的S11值，如下图所示，可以看出，中心频率为1GHz，对应的S11为-57.194dB，表示在中心频率处的匹配良好。
六、【设计题】完成第五部分的范例练习后，根据以下设计需求，设计一个L形匹配网络，并完成第七部分思考题。
本设计指标如下：要求采用下图所示的L形匹配网络中心频率为500MHz负载为（90+j75）Ω要求负载与特性阻抗为75Ω的传输线相匹配七、【思考题】1)将第六部分的设计结果截图粘贴到以下空白处a)包含Term，匹配电路和负载电路的完整原理图b)S11曲线（标注出中心频率处的S11数值）提示：将读出的S11由dB单位换算成倍数单位，结合S11的物理意义进行分析。