射频电路和射频集成电路线路设计

射频电路和射频集成电路线路设计(9天)

培训时间为9天

课程特色

1）本讲座总结了讲演者20多年的工作,报告包括

o设计技术和技巧的经验，

o获得的美国专利，

o实际工程设计的例子，

o讲演者的理论演译。

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【主办单位】中国电子标准协会

【协办单位】智通培训资讯网

【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司

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2）本讲座分为三个部分：

A. 第一部分讨论和強调在射频电路设计中的设计技术和技巧, 着重论述设计中关鍵性

的技术和技巧,譬如,阻抗匹配,射频接地, 单端线路和差分线路之間的主要差別,射频集成电路设计中的难题……可以把它归类为橫向论述. 到目前为止，这种着重于设计技巧的論述是前所未有的，也是很独特的。讲演者认为，作为一位合格的射频电路设计的设计者，不论是工程师，还是教授，应当掌握这一部分所论述的基本的设计技术和技巧，包括：

∙阻抗匹配；

∙接地；

∙射频集成电路设计；

∙测试

∙画制版图；

∙ 6 Sigma 设计。

B. 第二部分: 描述射频系统的基本参数和系统设计的基本原理。

C. 第三部分: 提供个别射频线路设计的基本知识。这一部份和现有的有关射频电路和

射频集成电路设计的书中的论述相似, 其內容是讨论一个个射频方块,譬如,低噪声放大器,混频器,功率放大器,壓控振蕩器,頻率综合器……可以把它归类为纵向论述，其中的大多数内容来自本讲座的讲演者的设计

∙在十几年前就已经找到了最佳的低噪声放大器的设计方法但不曾经发表过。在低噪声放大器的设计中可以同时达到最大的增益和最小的噪

声；

∙获得了可调谐濾波器的美国专利；

∙本讲座的讲演者所建立的用单端线路的设计方法来进行差分对线路的设计大大简化了设计并缩短了线路仿真的时间；

∙获得了双线巴伦的美国专利。

学习目标在本讲座结束之后，学员可以了解到

o比照数码电路，射頻电路设计的主要差別是什麼?

o什么是射频设计中的基本概念?

o在射频电路设计中如何做好窄带的阻抗匹配？

o在射频电路设计中如何做好宽带的阻抗匹配？

o在射频线路板上如何做好射频接地的工作?

o为什么在射频和射频集成电路设计中有从单端至双差分的趋势?

o为什么在射频电路设计中容许误差分析如此重要?

o什么是射频和射频集成电路设计中的主要难题？射频和射频集成电路设计师如何克服这些障碍?

课程内容(随后可能略加修改)

第一部分设计技术技巧

第一讲射频和数字电路的不同设计方法 1 小时

(0.17 天)

1.1争论

1.1.1阻抗匹配

1.1.2关键参数

1.1.3线路测试和主要测试设备

1.2在通讯系统中射频和数字方块的差别

1.2.1阻抗

1.2.2电流

1.2.3方块位置

1.3结论

1.4给高速数字电路设计提点意见

第二讲反射和自干扰2小时

(0.33 天)

2.1引言

2.2从源发送电压至负载

2.1.1从源发送电压至负载的一般表达式

2.1.2在数字电路方块中的附加Jitter 或畸变。

2.3从源发送功率至负载

2.2.1从源发送电压至负载的一般表达式

2.2.2功率的不稳定性

2.2.3附加的功率损失

2.2.4附加畸变

2.2.5附加干扰

2.4阻抗共轭匹配

2.3.1最大的功率传输

2.3.2无相移的功率传输

2.3.3阻抗匹配网络

2.5阻抗匹配的附加效应

2.4.1借助于阻抗匹配来抬高电压

2.4.2功率测量

2.4.3烧毁晶体管

附录

2A.1电压驻波比VSWR和其他反射及传输系数

2A.2功率(dB m), 电压(V), 和功率(Watt)之间的关系

第三讲在窄带情况下的阻抗匹配4小时

(0.67 天)

3.1引言

3.2借助于返回损失的调整进行阻抗匹配

3.2.1在Smith图上的返回损失圆

3.2.2返回损失和阻抗匹配的关系

3.2.3阻抗匹配网络的建造

3.3一个零件的阻抗匹配网络

3.3.2在阻抗匹配网络串接一个零件

3.3.3在阻抗匹配网络并接一个零件

3.4两个零件的阻抗匹配网络

3.4.1在Smith图上的区域划分

3.4.2零件的数值

3.4.3线路的选择

3.5三个零件的阻抗匹配网络

3.5.1“Π”and “T” 型的匹配网络

3.5.2推荐的匹配网络线路

3.6当Z S或Z L不是50 Ω的阻抗匹配

3.7阻抗匹配网络的零件

附录

3A.1Smith 图的基础知识

3A.2两个零件阻抗匹配网络的公式

3A.3两个零件阻抗匹配网络的线路限制

3A.4三个零件阻抗匹配网络的线路限制

3A.5在“Π” 和“T” 型的匹配网络之间的转换

3A.6可能的“Π” 和“T” 型的匹配网络

第四讲在宽带情况下的阻抗匹配3小时

(0.50 天)

4.1宽窄带返回损失在Smith图上的表现。

4.2接上每臂或每分支含有一个零件之后阻抗的变化

4.2.1在阻抗匹配网络串接一个电容

4.2.2在阻抗匹配网络串接一个电感

4.2.3在阻抗匹配网络并接一个电容

4.2.4在阻抗匹配网络串接一个电感

4.3接上每臂或每分支含有两个零件之后阻抗的变化

4.3.1两个零件串接在一起形成一臂

4.3.2两个零件并接在一起形成一分支

4.4超宽带系统IQ调制器设计的阻抗匹配

4.4.1在IQ 调制器中的Gilbert Cell。

4.4.2Gilbert Cell的阻抗

4.4.3不考量带宽在LO, RF and IF终端的阻抗匹配

4.4.4超宽带系统对带宽的要求。

4.4.5扩展带宽的基本思路。

4.4.6第一个例子: 在超宽带系统第一组IQ 调制器设计中的阻抗匹配

4.4.7第二个例子: 在超宽带系统第三和第六组IQ 调制器设计中的阻抗匹配

4.5Discussion of Wide-band Impedance Matching Network

4.5.1MOSFET管子栅极的阻抗匹配

4.5.2MOSFET管子漏极的阻抗匹配

第五讲阻抗匹配前管子的阻抗和增益2小时

(0.33 天)

5.1引言

5.2Miller 效应

5.3双极管子的小讯号模型

5.4共发射极结构（CE）的双极管

5.4.1共发射极结构（CE）双极管的开路电压增益A v,CE

5.4.2共发射极结构（CE）双极管的短路电流增益βCE 和频率响应

5.4.3共发射极结构（CE）双极管的原始输入和输出阻抗

5.4.4共发射极结构（CE）双极管的Miller 效应