第1章射频集成电路概述V25页PPT
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第1单元集成电路基础ppt课件
产品
钢筋 小轿车 彩电 计算机 集成电路
单位质量对国民生产值（GNP： Gross National Product）的贡献
1 5 30 1000 2000
1. 集成电路概述
1965年，Intel联 合创始人戈登·摩尔提 出了他著名的理论： 半导体芯片上可集成 的元器件的数目每12 个月便会增加一倍。
品测试，由封装测试公司（Assemble & Test）完成。
IC芯片
引线框架冲制 局部镀金 粘接芯片 导线丝焊接
模塑料
制柸
高频预热
模具塑封
成品
打弯成型 去溢料
引线切筋
镀锡
2. 集成电路产业链
常见封装形式
2. 集成电路产业链
➢ 集成电路测试业
集成电路产业链中测试与产品的设计、芯片制造和封装 的关系如下所示
2. 集成电路产业链
➢ 集成电路芯片制造业 现代集成电路芯片制造业（Foundry）以订单加工为主业
，只负责利用企业现有成熟工艺进行芯片制造。
晶圆尺寸（mm）
Φ38→Φ50→Φ75→Φ100→Φ125→Φ150→Φ200→Φ300→Φ450→…
加工特征尺寸
μm：8.0→6.0→5.0→4.0→3.0→2.0→1.5→1.0→0.8→0.6→0.35→0.25 →0.18→0.13→
1956年，威廉·肖克莱（William Shockley）、约翰·巴丁 （John Bardean）、沃特·布拉顿（Walter Brattain）共同获得 诺贝尔物理学奖。
1. 集成电路概述
1952年5月，英国皇家研究所的达默（G. W. A. Dummer ）第一次提出“集成电路”的设想。
1958年9月，美国德州仪器（TI）公司的杰克·基尔比（ Jack Kilby）发明集成电路，1959年2月申请专利并于1964年 获得授权，2000年12月获得诺贝尔物理学奖。
射频电路原理ppt课件
射频振荡器（或本地振荡器，RFVCO）： 中频滤波器:在电路中只允许中频信号通过，主要用来
防止邻近信道的干扰，提高邻近信道的选择性。
射频收发信机（U602）
2）、发射机（Transmitter）：提供射频信号的上行链路， 将IQ基带信号调制成发射射频信号。
包含2个发射压控振荡器（TXVCO）、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
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
双工滤波器（U601）
表2：双工滤波器的开关控制模式
双工滤波器（U601）
图3：双工滤波器相关电路
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
机电路，其它频段的信号将会得到抑制。
射频收发信机（U602）
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。
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。
防止邻近信道的干扰，提高邻近信道的选择性。
射频收发信机（U602）
2）、发射机（Transmitter）：提供射频信号的上行链路， 将IQ基带信号调制成发射射频信号。
包含2个发射压控振荡器（TXVCO）、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
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
双工滤波器（U601）
表2：双工滤波器的开关控制模式
双工滤波器（U601）
图3：双工滤波器相关电路
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
机电路，其它频段的信号将会得到抑制。
射频收发信机（U602）
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。
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。
射频集成电路的发展与展望ppt课件
• 从技术上讲，应实现高性能——高线性度、低噪声、 高增益和高效率。
• 从工艺实现上讲，可采用的有
CMOS,BiCMOS,GaAsFET,HBT and PHEMT
RFIC发展与展望
19.04.2020
.
5
第三代移动通信终端RFIC:
• Handsets of the 3G era will integrate many of the RF functions
• GaAlAs/GaAs HBTs. linear output power HBT, low noise HBT for LNA , low 1/f (flicker) noise HBT for oscillators
• Highly linear power amplifier for base station. Feedforward technique , Feedback Predistortion technique (POSTECH Patent) and Low Frequency 2nd Order Intermodulation Feed-forwarding (POSTECH Patent).
RFIC发展与展望
.
17
RFIC发展趋势
• 高度集.04.2020
RFIC发展与展望
.
18
RFIC发展策略建议
• 从RFIC芯片的发展历程来看，美国花费了近20年，现在几乎垄断 了全世界的市场。而韩国花费了近10年的周期，搞出了具有自主 知识产权的RFIC芯片。为缩短我国的开发历程，建议：
19.04.2020
RFIC发展与展望
.
28
• A single-chip RF subsystem should be available in the next few years.
• 从工艺实现上讲，可采用的有
CMOS,BiCMOS,GaAsFET,HBT and PHEMT
RFIC发展与展望
19.04.2020
.
5
第三代移动通信终端RFIC:
• Handsets of the 3G era will integrate many of the RF functions
• GaAlAs/GaAs HBTs. linear output power HBT, low noise HBT for LNA , low 1/f (flicker) noise HBT for oscillators
• Highly linear power amplifier for base station. Feedforward technique , Feedback Predistortion technique (POSTECH Patent) and Low Frequency 2nd Order Intermodulation Feed-forwarding (POSTECH Patent).
RFIC发展与展望
.
17
RFIC发展趋势
• 高度集.04.2020
RFIC发展与展望
.
18
RFIC发展策略建议
• 从RFIC芯片的发展历程来看，美国花费了近20年，现在几乎垄断 了全世界的市场。而韩国花费了近10年的周期，搞出了具有自主 知识产权的RFIC芯片。为缩短我国的开发历程，建议：
19.04.2020
RFIC发展与展望
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28
• A single-chip RF subsystem should be available in the next few years.
射频微波电路导论 课件(西电版)第1章
射频电路布线与PCB制作
高功率发射电路远离低功率接收电路 〃保证充足的物理空间 〃布置在PCB板的两面 〃加金属屏蔽罩
射频电路布线与PCB制作
布线时作为常规应考虑以下基本原则 1、射频器件管脚间引线越短越好 2、可靠的接地是器件稳定工作的保证 3、射频信号间避免近距离平行走线，射频 输出远离射输入 4、保证印制板导线最小宽度 因设计条件的制约无法实施常规准则时，必须学会 进折中处理
ΓOUT = S’22
ΓL
' S22 S22
RL
放大器电路方块图
S12 S21S 1 S11S
小信号放大器设计步骤
小信号放大器设计步骤
1.根据指标选择适当晶体管 2.设计直流偏置电路 3.测量晶体管的S参数 3.判断稳定性 4.根据单向化系数确定单、双向化设计 5.设计输入输出匹配网络 ①最大增益设计 ②等增益设计 ③最佳噪声设计
两大步骤：布局、布线
布局 布局是设计中一个重要的环节，合理的布局是 PCB设计成功的第一步，是实现一个优秀RF设 计的关键。 布局规则 1、设置去耦电容 2、确保射频信号路径最短 3、高功率发射电路远离低功率接收电路
射频电路布线与PCB制作
电源设置去耦电容
射频电路布线
与PCB制作
确定射频信号最短路径
射频模块
项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OPEN/SHORT/THRU п 型 T 型阻抗匹配器 电阻式功率分配器 威尔金森微带功率分配器 п 型 T 型衰减器 L－C 定向耦合器 微带线定向耦合器 滤波器 放大器 振荡器 压控振荡器 变频器，倍频器 混频器 微波控制电路 天线 模块
平行线定向耦合器的应用
RF(射频)电路理论与设计精品PPT课件
12阻和幅、抗相的传，位变播用变化常化；Z数in的相表 参移示是数常。描。数输述衰入传减阻表输常抗示线数是单上是位入周长表射期度示波性行单和函波位反数相长射，位度波周的行的期变波衰为化减振。 2
13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线（即传输TEM波的传输线）无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下：
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络，满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线（即传输TEM波的传输线）无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下：
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络，满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
《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。
射频设计概要PPT课件
3
基本参数
• 电阻：阻挡电流通过的物体或物质，从而把电能转化为热能或其它 形式的能量，单位：欧姆，Ω
• 电压：电位或电位差，单位：伏特，V • 电流：单位时间内通过电路上某一确定点的电荷数，单位：安培，
A
• 电感：线圈环绕着的东西，通常是导线，由于电磁感应的原因，线 圈可产生电动势能，单位：亨利，H
失真可以分为 线性失真 非线性失真
• 产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件 • 产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等
有源器件 • 另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的
引入。
11
基本参数
• 非线性幅度失真
非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量， 下面分别讨论这三个指标。
20
基本参数
驻波比、反射系数、回波损耗之间的关系
从数学角度上讲，这三个概念量之间是可以换算的；从物理意义角度讲，这三个概念出发点不同。 驻波比是从行波和驻波形成的合成波（行驻波）的角度出发来阐释自己的，从驻波比的数值可以直观
到传输线上合成波的最大值和最小值的比。 反射系数是从能量得失的角度出发来阐释自己的，从反射系数可直观得到能量向前传递的情况。 回波损耗是从反射波（驻波）的 出发来阐释自己的，从回波损耗可直观得到反射波的损耗情况。 例如，假如反射系数为1/3，表示有(1/3)*(1/3)的能量，既入射能量1/9被反射掉；换算成驻波为2，
9
基本参数
• 级联网络的噪声系数公式：
G 1 、 N F 1 G 2 、 N F 2 G n 、 N F n
NF总 NF1
NF2 1 G1
...
NFn 1 G1 G2 ... Gn 1
10
基本参数
• 电阻：阻挡电流通过的物体或物质，从而把电能转化为热能或其它 形式的能量，单位：欧姆，Ω
• 电压：电位或电位差，单位：伏特，V • 电流：单位时间内通过电路上某一确定点的电荷数，单位：安培，
A
• 电感：线圈环绕着的东西，通常是导线，由于电磁感应的原因，线 圈可产生电动势能，单位：亨利，H
失真可以分为 线性失真 非线性失真
• 产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件 • 产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等
有源器件 • 另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的
引入。
11
基本参数
• 非线性幅度失真
非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量， 下面分别讨论这三个指标。
20
基本参数
驻波比、反射系数、回波损耗之间的关系
从数学角度上讲，这三个概念量之间是可以换算的；从物理意义角度讲，这三个概念出发点不同。 驻波比是从行波和驻波形成的合成波（行驻波）的角度出发来阐释自己的，从驻波比的数值可以直观
到传输线上合成波的最大值和最小值的比。 反射系数是从能量得失的角度出发来阐释自己的，从反射系数可直观得到能量向前传递的情况。 回波损耗是从反射波（驻波）的 出发来阐释自己的，从回波损耗可直观得到反射波的损耗情况。 例如，假如反射系数为1/3，表示有(1/3)*(1/3)的能量，既入射能量1/9被反射掉；换算成驻波为2，
9
基本参数
• 级联网络的噪声系数公式：
G 1 、 N F 1 G 2 、 N F 2 G n 、 N F n
NF总 NF1
NF2 1 G1
...
NFn 1 G1 G2 ... Gn 1
10
《集成电路》课件
三维集成技术
从二维芯片堆叠到三维集成，通过垂直连接多个芯片，实现更高效 的电路互联。
市场发展趋势
物联网与5G技术的推动
随着物联网和5G通信技术的普及，集成电路市 场将迎来爆发式增长。
汽车电子的崛起
汽车智能化趋势下，汽车电子市场将成为集成 电路的重要应用领域。
人工智能与云计算的驱动
人工智能和云计算的发展将推动高性能Fra bibliotek成电路的需求增长。
随着物联网、5G、汽车电子、人工 智能等领域的快速发展，集成电路行 业面临巨大的市场机遇。
THANKS
感谢观看
《集成电路》课件
目录
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的分类与特点 • 集成电路的设计与仿真 • 集成电路的可靠性分析 • 集成电路的发展趋势与挑战
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件 。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起 ，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需 电路功能的微型结构。
可靠性评估
根据测试数据，评估集成 电路的可靠性等级和性能 指标。
提高可靠性的措施
优化设计
在设计阶段充分考虑环境因素和实际 使用需求，提高集成电路的鲁棒性。
封装保护
采用适当的封装材料和结构，降低环 境因素对集成电路的影响。
材料选择
选用高质量的原材料和先进的制程技 术，以提高集成电路的性能和稳定性 。
Synopsys
提供逻辑综合、物理综合 、布局布线等IC设计工具 。
Mentor Graphics
从二维芯片堆叠到三维集成，通过垂直连接多个芯片，实现更高效 的电路互联。
市场发展趋势
物联网与5G技术的推动
随着物联网和5G通信技术的普及，集成电路市 场将迎来爆发式增长。
汽车电子的崛起
汽车智能化趋势下，汽车电子市场将成为集成 电路的重要应用领域。
人工智能与云计算的驱动
人工智能和云计算的发展将推动高性能Fra bibliotek成电路的需求增长。
随着物联网、5G、汽车电子、人工 智能等领域的快速发展，集成电路行 业面临巨大的市场机遇。
THANKS
感谢观看
《集成电路》课件
目录
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的分类与特点 • 集成电路的设计与仿真 • 集成电路的可靠性分析 • 集成电路的发展趋势与挑战
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件 。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起 ，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需 电路功能的微型结构。
可靠性评估
根据测试数据，评估集成 电路的可靠性等级和性能 指标。
提高可靠性的措施
优化设计
在设计阶段充分考虑环境因素和实际 使用需求，提高集成电路的鲁棒性。
封装保护
采用适当的封装材料和结构，降低环 境因素对集成电路的影响。
材料选择
选用高质量的原材料和先进的制程技 术，以提高集成电路的性能和稳定性 。
Synopsys
提供逻辑综合、物理综合 、布局布线等IC设计工具 。
Mentor Graphics
《射频电路设计一》课件
设计匹配网络
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。
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。
《集成电路设计概述》PPT课件
9
集成电路的发明
• 平面工艺的发明 1959年7月， 美国Fairchild 公司的Noyce发明第一 块单片集成电路： 利用二氧化硅膜制成平面晶体管， 用淀积在二氧化硅膜上和二氧化硅膜密接在一起的 导电膜作为元器件间的电连接(布线)。 这是单片集成电路的雏形，是与现在的硅集成电路 直接有关的发明。将平面技术、照相腐蚀和布线技 术组合起来，获得大量生产集成电路的可能性。
工艺 元件数
门数 年代
典型 产品
SSI
<102
<10
1961 集成 门、 触发
器
MSI 102 ~ 10
3
10 ~ 102 1966
计数器 加法器
LSI 103 ~ 104 102 ~ 103
1971
8bMCU ROM RAM
VLSI 104 ~ 106 103 ~ 105
1980
16-32bit MCU
第一章 集成电路设计概述
1.1 集成电路（IC）的发展
芯片，现代社会的基石
内存条
PDA：掌上电脑
手机
数码相机
主板
计算机
集成电路
Integrated Circuit ，缩写IC IC是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管 、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源 器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半 导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳 内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
19
❖Intel 公司第一代CPU—4004
电路规模：2300个晶体管 生产工艺：10um 最快速度：108KHz
20
❖Intel 公司CPU—386TM
电路规模：275,000个晶体管 生产工艺：1.5um 最快速度：33MHz
集成电路的发明
• 平面工艺的发明 1959年7月， 美国Fairchild 公司的Noyce发明第一 块单片集成电路： 利用二氧化硅膜制成平面晶体管， 用淀积在二氧化硅膜上和二氧化硅膜密接在一起的 导电膜作为元器件间的电连接(布线)。 这是单片集成电路的雏形，是与现在的硅集成电路 直接有关的发明。将平面技术、照相腐蚀和布线技 术组合起来，获得大量生产集成电路的可能性。
工艺 元件数
门数 年代
典型 产品
SSI
<102
<10
1961 集成 门、 触发
器
MSI 102 ~ 10
3
10 ~ 102 1966
计数器 加法器
LSI 103 ~ 104 102 ~ 103
1971
8bMCU ROM RAM
VLSI 104 ~ 106 103 ~ 105
1980
16-32bit MCU
第一章 集成电路设计概述
1.1 集成电路（IC）的发展
芯片，现代社会的基石
内存条
PDA：掌上电脑
手机
数码相机
主板
计算机
集成电路
Integrated Circuit ，缩写IC IC是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管 、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源 器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半 导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳 内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
19
❖Intel 公司第一代CPU—4004
电路规模：2300个晶体管 生产工艺：10um 最快速度：108KHz
20
❖Intel 公司CPU—386TM
电路规模：275,000个晶体管 生产工艺：1.5um 最快速度：33MHz
集成电路介绍ppt课件
11．TQFP 扁平簿片方形封装 12．TSOP 微型簿片式封装 13．CBGA 陶瓷焊球阵列封装 14．CPGA 陶瓷针栅阵列封装 15．CQFP 陶瓷四边引线扁平 16．CERDIP 陶瓷熔封双列 17．PBGA 塑料焊球阵列封装 18．SSOP 窄间距小外型塑封 19．WLCSP 晶圆片级芯片规 模封装 20．FCOB 板上倒装片
CSP封装具有以下特点： (1)满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要； (2)解决丁IC裸芯片不能进行交流参数测 试和老化筛选的问题； (3)封装面积缩小，延迟时间大大缩小。
5.3 发展趋势
• 1、MCM封装 • 2、三维封装
1、MCM组装 Multi chip module
芯片 封装体
芯片
封装外壳
五、集成电路封装技术
• 1、直插式 • 2、表面贴装式 • 3、芯片尺寸封装 • 4、发展趋势
5.1 直插式
• To封装：
• DIP封装
5.1 直插式
DIP封装特点： • (1)适合PCB的穿孔安装，操作方便； • (2)比TO型封装易于对PCB布线； • (3)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积
二、集成电路特点
• 集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点 少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成 本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子 设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛 的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到 广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装 配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的 稳定工作 时间也可大大提高。
1959年仙童公司制造的IC
诺伊斯
三、集成电路发展
• 第一阶段：1962年制造出集成了12个晶体管的小规模集成 电路（SSI）芯片。
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。
射频与通信集成电路设计概述
• High performance and low power 8051 microcontroller core. • 2.4 GHz IEEE 802.15.4 compliant RF transceiver (CC2420 radio core). • Excellent receiver sensitivity and robustness to interferers • 32, 64 or 128 KB in-system programmable flash • Low current consumption (RX: 27mA, TX: 27mA, microcontroller running at 32 MHz) • Wide supply voltage range (2.0V – 3.6V)
QPSK/BPSK 8-PSK QPSK
BPSK/QPSK QPSK/8-PSK
信道带宽 200kHz 300kHz 1.25MHz 200kHz 2×5MHz
5MHz 1.6MHz
第一章
Z. Q. LI
15
无线通信系统举例 — 移动通信射频芯片
广晟微RS1007RF/RS1007W (WCDMA/GSM双模手机)
发送设备：将基带信号进行调制，变换为适合信道传输的频率，并送入信 道。调制后的信号称为已调信号或通带信号 (passband)。
接收设备：将已调信号进行解调，还原成基带信号 信宿：将解调后的基带信号变换为相应的信息 模拟通信系统：传输模拟信号 数字通信系统：传输数字信号
第一章
Z. Q. LI
信的可靠性
第一章
Z. Q. LI
10
无线通信系统举例
RF section of a cellphone
QPSK/BPSK 8-PSK QPSK
BPSK/QPSK QPSK/8-PSK
信道带宽 200kHz 300kHz 1.25MHz 200kHz 2×5MHz
5MHz 1.6MHz
第一章
Z. Q. LI
15
无线通信系统举例 — 移动通信射频芯片
广晟微RS1007RF/RS1007W (WCDMA/GSM双模手机)
发送设备：将基带信号进行调制，变换为适合信道传输的频率，并送入信 道。调制后的信号称为已调信号或通带信号 (passband)。
接收设备：将已调信号进行解调，还原成基带信号 信宿：将解调后的基带信号变换为相应的信息 模拟通信系统：传输模拟信号 数字通信系统：传输数字信号
第一章
Z. Q. LI
信的可靠性
第一章
Z. Q. LI
10
无线通信系统举例
RF section of a cellphone
集成电路课件ppt
总结词
集成电路的发展历程经历了从小规模集成电路到大规模集成电路再到超大规模集成电路的演变。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。
要点一
要点二
详细描述
集成电路的发展历程是一个不断创新和演进的过程。最早的集成电路是小规模集成电路，只能实现简单的电路功能。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。从20世纪60年代开始，大规模集成电路的出现使得电子设备变得更加小型化、轻便化。进入20世纪80年代后，超大规模集成电路的发展进一步推动了电子设备的微型化和智能化。如今，随着半导体制造工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，性能越来越强大，为各种电子设备的发展提供了强大的支持。
全球集成电路产业竞争格局日益激烈，企业兼并重组加速，产业集中度不断提高。
中国集成电路产业面临技术瓶颈、人才短缺、产业链不完善等挑战，需要加强自主研发和创新能力。
中国政府出台了一系列政策措施，支持集成电路产业发展，推动产业升级和转型。
中国集成电路产业发展迅速，市场规模不断扩大，技术水平不断提高。
01
导出与交付
根据集成电路的规格和性能要求，选择合适的封装形式，如DIP、SOP、QFP等。
封装形式
测试设备
测试程序
测试报告
使用专业测试设备对集成电路进行功能测试、性能测试和可靠性验证。
编写测试程序，模拟集成电路的实际工作场景，进行全面测试。
根据测试结果生成测试报告，记录集成电路的性能指标和可靠性数据。
加强集成电路教育资源建设，包括教材建设、师资队伍建设、实验设备建设等，以提高教育质量。
建立集成电路教育平台，实现优质教育资源的共享和交流，促进教育公平和协同发展。
加强校企合作，推动产学研用深度融合，为学生提供实践机会和就业渠道，提高人才培养的针对性和实用性。
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RFIC已在世界范围内成为大学、研究院所和通信相关产业研究开发的 热点。
微波单片集成电路
3
频谱的划分
当今最通用的频谱分段法是由电气和电子工程师学会(IEEE)建立的。
微波单片集成电路
4
通信系统的组成
微波单片集成电路
5
调制原因和方式
微波单片集成电路
6
调制解释
•基带信号：中心频率为0的信号； •带通信号：中心频率不为0的信号。
RFIC所涉及的相关学科和技术
微波单片集成电路
17
RFIC发展现状
微波单片集成电路
18
无线通信与RFIC设计
微波单片集成电路
19
无线通信与RFIC设计
无线通信系统的发射机和接收机原理框图
微波单片集成电路
20
无线通信与RFIC设计
手机射频前端原理框图
微波单片集成电路
21
RFIC设计流程
根据系统协议物理层标准确定收发机结构； 模块划分和系统规划，确定各个模块的指标； 根据代工厂的器件模型，进行前仿真； 根据工艺文件，进行版图设计和后仿真； 向代工厂提交GDS-II文件，进行流片； 对芯片进行测试，考察指标并确定是否需要通 过重复设计过程来调整芯片参数。
966187422qq；不需要打印版，严禁抄袭。 截止时间：布置作业的2个星期之内提交作业。最后一次作业1个星期之内 （会提醒）。如果不按时提交，当次作业不得分。 注明-作业文件名类似于：作业1-学号-姓名.doc。 期末考试成绩规则： 考试形式：开卷考试。 考试内容：填空题+计算题+问答题。 往年通过率：一般100%，优秀率（90分以上）少于15%。 额外加分项：做出十分创新的微波集成电路设计方案，可额外加分。
Guglielmo Marconi- 1901年-无线电信号(Radio Signals) 横越 大西洋；
从此无线技术正式诞生。从1920年的无线电，1930年的TV传输， 直到1980年的移动电话和1990年的全球定位系统(GPS) 及当今的移 动通信和无线局域网(WLAN)；
射频集成电路(RFIC) 的发展推动了无线通信技术的发展，是当代 无线通信的基础。
微波单片集成电路
1
本章内容
通信系统的组成； 调制技术； RFIC设计的重要性； 无线通信与RFIC设计关系。
微波单片集成电路
2
无线通信技术的发展
无线通信系统和技术飞速发展；
无线通信发展的理论技术基础：
James Maxwell- 1864年-电场和磁场通过其所在的空间中交连耦 合会导致波传播；
Heinrich Hertz- 1887年-实验证实了电磁波能量传播；
微波单片集成电路
8
调制分类
模拟调制：
•幅度调制（AM）； •相位调制（PM）； •频率调制（FM）。
数字调制：
•数字幅度调制（ASK: Amplitude Shift Keying）； •数字相位调制（PSK: Phase Shift Keying）； •数字频率调制（FSK: Frequency Shift Keying ）。
考核方式与成绩评定
考核方式：出勤+平时成绩+期末考试成绩 +额外加分项四者结合的方式。 占分比例：出勤（10%）; 平时成绩（25%）；期末考试成绩（65%）。 出勤成绩规则：采取随机抽查的方式，抽取点名没到一次，扣2分； 5次抽查点名都没到，10分考勤全部不得分。 平时成绩规则：随堂作业，次数待定，平时成绩作业电子版发送到Email: 2
微波单片集成电路
9
模拟调制-AM
模拟调制-幅度调制（AM）特点:
•对加性噪声较敏感； •要求功率放大器线性度高。
微波单片集成电路
10
模拟调制- PM&FM
模拟调制-相位和频率调制（PM&FM）特点:
•对加性噪声不敏感； •不需线性功率放大器，功率放大器效率高； •频率调制FM占用的带宽计算很困难（问题？）
•调制的概念：将基带信号搬移到载波频率上 变成带通信号。
微波单片集成电路
7
调制分类
模拟调制：
•幅度调制（AM）； •相位调制（PM）； •频率调制（FM）。
数字调制：
•数字幅度调制（ASK: Amplitude Shift Keying）； •数字相位调制（PSK: Phase Shift Keying）； •数字频率调制（FSK: Frequency Shift Keying ）。
微波单片集成电路
11
数字调制-ASK
数字调制 ASK:
微波单片集成电路
12
数字调制-PSK
数字调制 PSK:
微波单片集成电路
13
数字调制-FSK
数字调制 FSK:
微波单片集成电路
14
信道分类和干扰
微波单片集成电路
15
RFIC设计瓶颈
射频设计工程师应当具备较宽的知识面
微波单片集成电路
16
RFIC设计瓶颈
微波单片集成电路
22
作业1问题
1.1 请用数学解析求解模拟频率调制FM占 用的带宽？
1.2 请求解出数字调制中的ASK，PSK, FSK三种调制方式的频率域函数， 并给出相应的Matlab仿真？
微波单片集成电路
23
谢谢！
xiexie!
谢谢！
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微波单片集成电路
3
频谱的划分
当今最通用的频谱分段法是由电气和电子工程师学会(IEEE)建立的。
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4
通信系统的组成
微波单片集成电路
5
调制原因和方式
微波单片集成电路
6
调制解释
•基带信号：中心频率为0的信号； •带通信号：中心频率不为0的信号。
RFIC所涉及的相关学科和技术
微波单片集成电路
17
RFIC发展现状
微波单片集成电路
18
无线通信与RFIC设计
微波单片集成电路
19
无线通信与RFIC设计
无线通信系统的发射机和接收机原理框图
微波单片集成电路
20
无线通信与RFIC设计
手机射频前端原理框图
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21
RFIC设计流程
根据系统协议物理层标准确定收发机结构； 模块划分和系统规划，确定各个模块的指标； 根据代工厂的器件模型，进行前仿真； 根据工艺文件，进行版图设计和后仿真； 向代工厂提交GDS-II文件，进行流片； 对芯片进行测试，考察指标并确定是否需要通 过重复设计过程来调整芯片参数。
966187422qq；不需要打印版，严禁抄袭。 截止时间：布置作业的2个星期之内提交作业。最后一次作业1个星期之内 （会提醒）。如果不按时提交，当次作业不得分。 注明-作业文件名类似于：作业1-学号-姓名.doc。 期末考试成绩规则： 考试形式：开卷考试。 考试内容：填空题+计算题+问答题。 往年通过率：一般100%，优秀率（90分以上）少于15%。 额外加分项：做出十分创新的微波集成电路设计方案，可额外加分。
Guglielmo Marconi- 1901年-无线电信号(Radio Signals) 横越 大西洋；
从此无线技术正式诞生。从1920年的无线电，1930年的TV传输， 直到1980年的移动电话和1990年的全球定位系统(GPS) 及当今的移 动通信和无线局域网(WLAN)；
射频集成电路(RFIC) 的发展推动了无线通信技术的发展，是当代 无线通信的基础。
微波单片集成电路
1
本章内容
通信系统的组成； 调制技术； RFIC设计的重要性； 无线通信与RFIC设计关系。
微波单片集成电路
2
无线通信技术的发展
无线通信系统和技术飞速发展；
无线通信发展的理论技术基础：
James Maxwell- 1864年-电场和磁场通过其所在的空间中交连耦 合会导致波传播；
Heinrich Hertz- 1887年-实验证实了电磁波能量传播；
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8
调制分类
模拟调制：
•幅度调制（AM）； •相位调制（PM）； •频率调制（FM）。
数字调制：
•数字幅度调制（ASK: Amplitude Shift Keying）； •数字相位调制（PSK: Phase Shift Keying）； •数字频率调制（FSK: Frequency Shift Keying ）。
考核方式与成绩评定
考核方式：出勤+平时成绩+期末考试成绩 +额外加分项四者结合的方式。 占分比例：出勤（10%）; 平时成绩（25%）；期末考试成绩（65%）。 出勤成绩规则：采取随机抽查的方式，抽取点名没到一次，扣2分； 5次抽查点名都没到，10分考勤全部不得分。 平时成绩规则：随堂作业，次数待定，平时成绩作业电子版发送到Email: 2
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9
模拟调制-AM
模拟调制-幅度调制（AM）特点:
•对加性噪声较敏感； •要求功率放大器线性度高。
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10
模拟调制- PM&FM
模拟调制-相位和频率调制（PM&FM）特点:
•对加性噪声不敏感； •不需线性功率放大器，功率放大器效率高； •频率调制FM占用的带宽计算很困难（问题？）
•调制的概念：将基带信号搬移到载波频率上 变成带通信号。
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调制分类
模拟调制：
•幅度调制（AM）； •相位调制（PM）； •频率调制（FM）。
数字调制：
•数字幅度调制（ASK: Amplitude Shift Keying）； •数字相位调制（PSK: Phase Shift Keying）； •数字频率调制（FSK: Frequency Shift Keying ）。
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数字调制-ASK
数字调制 ASK:
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12
数字调制-PSK
数字调制 PSK:
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13
数字调制-FSK
数字调制 FSK:
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14
信道分类和干扰
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15
RFIC设计瓶颈
射频设计工程师应当具备较宽的知识面
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16
RFIC设计瓶颈
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22
作业1问题
1.1 请用数学解析求解模拟频率调制FM占 用的带宽？
1.2 请求解出数字调制中的ASK，PSK, FSK三种调制方式的频率域函数， 并给出相应的Matlab仿真？
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23
谢谢！
xiexie!
谢谢！
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