射频电路基础知识
实用的射频模拟电路基础知识
1-1 射频模拟电路概述 射频电路不同于其他电路,这是由于在较高的工作频率下,电路工作中的一些现象难于理解, 分布参数在影响着这些电路。分布参数—分布电容与引线电感,既看不见又摸不着。分布电容存 在于二个导体之间、导体与元器件之间、导体与地之间或者元件之间。引线电感,顾名思义是一 种元件间连接导线的电感,有时,也称之为内部构成电感。 这些分布参数的影响在直流和低频时是 不严重的。但是,随着频率的增加,影响越来越大。例如,在 VHF 和 UHF 频段,分布参数会影响接 收机前端调谐电路。因此,在这种调谐电路中,需要可调整的电容。 RF 频段介于集中参数频段与分布参数频段之间,集中参数频段可用 “路”的概念来分析,分布 参数则用“场”的概念来分析。RF 频段是一种相对概念,事实上,他与电路尺寸有关,电路尺寸只 要小于八分之一导波波长( λ g ),就可用路的概念来分析电路。18GHz 是公认的微波频率,但某公 司就完全用集中参数构成了这频段的压控振荡器 ,整个电路尺寸小于 1mm,用放大镜才可看到电 感线圈，这种微波压控振荡器完全可用路的概念来分析。上述分析说明：RF 电路既可用路的概 念分析问题,又可用分布参数概念—长线理论来分析,或者说,用“路”分析时，还要考虑分布参 数的影响。这样,给 RF 电路分析带来了复杂性、双重性。 在 RF 时,趋肤效应的影响很严重。术语“趋肤效应”是指这样一种事实：ac 电流流经导体 时趋向于导体外边部分,而 dc 电流流经整个导体。随着频率的升高,趋肤效应形成了一个较小的 导流带,结果,形成了大于 dc 电阻的 ac 电阻。根据分析,电流密度分布从表面起到导体中 心按 指 数规律迅速减小(图 1-1),定义趋肤深 度 δ 为电流密度降到表面电流密度 1/e=1/2.718=0.368 处的 临界深度。趋肤效应引起的最明显的影响就是引起信号传输途径中的损耗增加。
射频电路的重要知识点总结
射频电路的重要知识点总结一、射频电路的基本概念1. 射频信号射频信号通常指频率在300千赫兹至300千兆赫兹之间的信号，是一种高频信号。
射频信号通常用来进行无线通信、雷达、卫星通信等。
射频信号相对于低频信号来说，具有传输距离远、穿墙能力强、信息容量大等优点。
2. 射频电路射频电路是一种用于处理射频信号的电路，主要包括射频放大器、射频混频器、射频滤波器、射频功率放大器、射频开关、射频调制解调器、射频天线等组成。
3. 射频电路的特点射频电路与常规低频电路相比，具有频率高、传输损耗大、抗干扰能力强、器件参数要求高等特点。
二、射频电路的设计流程1. 确定需求射频电路的设计首先需要明确需求，包括工作频率、输入输出阻抗、幅度和相位平衡要求、抗干扰能力、工作环境等。
2. 选择器件根据需求选择合适的射频器件，如射频放大器、射频混频器、射频滤波器等。
选择器件时需要考虑器件的工作频率范围、增益、线性度、稳定性、耦合度等参数。
3. 电路设计根据需求和选择的器件，进行射频电路的整体设计，包括电路拓扑结构设计、参数计算、仿真验证等。
4. 电路布局和布线射频电路的布局和布线对电路的性能有很大的影响，需要考虑信号的传输路径、防止反射和耦合、尽量减少信号损耗等。
5. 电路调试和优化射频电路设计完成后需要进行调试和优化，对功耗、线性度、稳定性、抗干扰能力等进行测试和改进。
6. 电路验证射频电路设计完成后需要进行电路性能验证，包括工作频率范围测试、输入输出阻抗匹配测试、幅度和相位平衡测试、抗干扰能力测试等。
三、射频电路中的常见器件1. 射频放大器射频放大器是射频电路中的重要器件，用于放大射频信号。
根据工作频率和功率要求可以选择不同的射频放大器，包括晶体管放大器、集成射频放大器、功率放大器等。
2. 射频混频器射频混频器用于将射频信号和局部振荡信号进行混频，产生中频信号。
射频混频器的性能对整个混频系统的性能影响很大。
3. 射频滤波器射频滤波器主要用于滤除非目标频率的信号，保证接收机的选择性和抗干扰能力。
射频电路基础知识
射频电路基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊射频电路基础知识这档子事儿。
咱先说说射频是啥呀，就好比是电路世界里的小精灵，看不见摸不着，但又无处不在。
它就像是一个神奇的信号快递员，负责把各种信息快速地传送到目的地。
你想想看，手机能打电话、上网，靠的不就是射频电路嘛。
它就像我们身体里的血管一样，让各种信号在里面欢快地流淌。
那射频电路里都有啥呢？有天线呀，这可是个关键角色，就像个大喇叭，把信号发送出去，或者把外面的信号接收进来。
还有滤波器呢，它就像个聪明的守门员，把那些不需要的信号挡在门外，只让我们想要的信号通过。
放大器呢，就像是给信号吃了大力丸，让它们变得更强大，能传得更远。
还有各种电容、电感啥的，它们就像一群小伙伴，齐心协力地让射频电路正常工作。
咱再打个比方，射频电路就像是一场音乐会。
天线是舞台，信号是演员，滤波器是选角导演，放大器是音响师，而那些电容电感就是各种乐器啦。
只有大家配合好了，这场音乐会才能精彩绝伦呀！那要学好射频电路基础知识难不难呢？嘿嘿，说难也不难。
就像学骑自行车一样，一开始可能会摇摇晃晃，但只要多练习，慢慢就会掌握技巧啦。
你得先了解每个元件的作用，就像了解自行车的每个零件一样。
然后呢，多做些实验，就像多骑骑车，找找感觉。
比如说，你可以自己动手搭个简单的射频电路，看看信号是怎么传输的，感受一下它的神奇之处。
这多有意思呀！还有啊，可别小瞧了这些基础知识，它们就像是盖房子的砖头，没有它们，你可盖不出高楼大厦来。
以后要是想搞更复杂的射频项目，那都得靠这些基础打底呢。
总之呢，射频电路基础知识就像是一把打开神奇世界大门的钥匙，只要你有兴趣，肯钻研，就一定能发现里面的精彩。
别犹豫啦，赶紧去探索吧！相信你会爱上这个充满魅力的射频世界的！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
射频电路原理
射频电路原理1. 引言射频（Radio Frequency，简称RF）电路是指工作频率在无线电波段（一般为3kHz 到300GHz）的电子电路。
射频电路在现代通信系统、雷达、无线电和卫星通信等领域起着至关重要的作用。
本文将详细解释与射频电路原理相关的基本原理。
2. 射频电路基础知识2.1 常见射频波段射频波段按照工作频率可以分为若干个子波段，常见的射频波段包括： - 低频：3kHz - 300kHz - 中频：300kHz - 30MHz - 高频：30MHz - 300MHz - 超高频：300MHz - 3GHz - 极高频：3GHz - 30GHz - 毫米波：30GHz - 300GHz2.2 射频信号特点与低频信号相比，射频信号具有以下特点： - 高工作频率：由于工作在无线电波段，所以具有较高的工作频率。
- 多径传播：射频信号在传播过程中会经历多次反射、散射和绕射，导致多径传播效应。
- 多普勒效应：射频信号在移动通信等场景下，会由于发射源或接收器的运动而产生多普勒频移。
- 传输损耗：射频信号在空间传输过程中会受到路径损耗和自由空间衰减的影响，导致信号强度衰减。
2.3 射频电路元件常见的射频电路元件包括： - 电感器：用于实现阻抗匹配、滤波、谐振等功能。
- 电容器：用于实现阻抗匹配、耦合、滤波等功能。
- 变压器：用于实现阻抗变换、耦合等功能。
- 晶体管：常用的放大元件，可以实现放大和开关功能。
- 集成电路（IC）：集成了多个功能模块的射频电路芯片。
3. 射频信号特性3.1 幅度特性射频信号的幅度可以表示为功率或电压。
在射频系统中，常用dBm（分贝毫瓦）来表示功率级别，dBV（分贝伏特）来表示电压级别。
由于射频信号幅度较小，通常使用对数单位来表示。
3.2 相位特性射频信号的相位表示了信号在时间和空间上的变化情况。
相位可以用角度（度或弧度）表示，也可以用时间延迟来表示。
在射频电路中，相位差常用来描述信号之间的相对关系。
射频基本知识
射频基本知识引言在进入射频测试前，让我们回顾一下单相交流电的基本知识。
一、单相交流电的产生在一组线圈中，放一能旋转的磁铁。
当磁铁匀速旋转时，线圈内的磁通一会儿大一会儿小，一会儿正向一会儿反向，也就是说线圈内有呈周期性变化的磁通，从而线圈两端即感生出一个等幅的交流电压，这就是一个原理示意性交流发电机。
若磁铁每秒旋转50周，则电压的变化必然也是50周。
每秒的周期数称为频率f，其单位为赫芝Hz。
103Hz=千赫kHz,，106Hz=兆赫MHz，109Hz=吉赫GHz。
b5E2RGbCAP 在示波器上可看出电压的波形呈周期性，每一个周期对应磁铁旋转一周。
即转了2π弪，每秒旋转了f个2π，称2πf为ω<常称角频率，实质为角速率）。
则单相交流电的表达式可写成：p1EanqFDPwV=Vm=Vm式中Vm(电压最大值>=Ve(有效值或Vr.m.s.>。
t为时间<秒），为初相。
二、对相位的理解1、由电压产生的角度来看·设想有两个相同的单相发电机用连轴器连在一起旋转，当两者转轴<磁铁的磁极）位置完全相同时，两者发出的电压是同相的。
而当两者转轴错开角度时，用双线示波器来看，两个波形在时轴上将错开一个角度；这个角度就叫相位角或初相。
相位领先为正，滞后为负。
DXDiT a9E3d ·假如在单相发电机上再加一组线圈，两组线圈互成90°<也即两电压之间相位差90°），即可形成两相电机。
假如用三组线圈互成120°<即三电压之间，相位各差120°）即可形成三相电机。
两相电机常用于控制系统，三相电机常用于工业系统。
RTCrpUDGiT2、同频信号<电压）之间的叠加当两个电压同相时，两者会相加；而反相时，两者会抵消。
也就是说两者之间为复数运算关系。
若用方位平面来表示，也就是矢量关系。
矢量的模值<幅值）为标量，矢量的角度为相位。
射频电路基础
射频电路基础
射频电路是应用激励传输系统中高频信号进行控制和传输的基础。
它们用来周期性地激发信号，传输到另一端，从而构成一个复杂的控制系统。
这种电路由一系列的模拟电路不断叠加或拆分，并使用一些外部组件如电容和变压器来改变信号的形状和强度。
射频电路可以用来连接复杂控制系统，包括汽车关键系统、多媒体系统、导航系统、机器人系统等。
射频电路的主要用途是传输信号，使控制系统能够正确运行，而它的性能会影响系统的效率。
偏离设计规格的射频电路会影响信号的传输速率和信号的损失，而这些损失又会影响系统的可靠性。
射频电路的分类，主要可以分为信号处理电路，功率电路和控制电路，信号处理电路主要用于将高频电信号变换为外设使用的信号，功率电路用于提供增加或减少信号强度的能力，控制电路可以用于控制信号的方向和频率。
射频电路的设计和测试需要涉及到复杂的技术，包括电路仿真技术、电路材料处理和测试技术，以及调节和调试技术等等，只有理解射频电路和这些技术，才能保证射频电路设计质量和系统完整性。
射频电路基础知识RFCircuitBasicKnowledge
(其中A为对数功率,B为线性功率) 1. 线性功率为1W时, 对数功率为30dBm 2. 线性功率为1uW时,对数功率为-30dBm
▪ dBm为绝对功率,dB用来计算相对功率,主要 用来计算功率的改变量,如增益和损耗的单位.
第12页
2.3 RF功率定义和计算
dBi 和dBd dBi和dBd是表示天线功率增益的量，两者都是一个
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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.
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Digital Modulation
第17页
2.5 信号调制方法(c)
▪ 模拟调制:被调制信号为模拟信号. 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)
ρ =|U|MAX/|U|MIN=(1+ |Γz|)/(1-| Γz|)
▪ 当反射系数为0时,驻波比为1,当反射系数接近1(实际 情况下不可能为1)时,驻波比取值接近无穷大
射频基础知识资料课件
WiFi技术利用了射频技术中的无线局域网技术，通过无线方式连接设备到互联网。
工作流程
WiFi路由器通过无线方式与设备建立连接，设备通过浏览器或特定的应用程序向路由器发送请求。路由器将请求 发送到互联网上的目标服务器，服务器响应并将数据返回到路由器，再由路由器将数据发送到设备。
案例三：GPS定位原理及关键技术特点
射频信号可用于治疗某些疾病，如肿瘤、 心血管疾病等，也可用于医学影像和生理 信号采集。
02
射频基础知识
射频电路基础
01
02
03
射频电路组成
射频电路主要由天线、射 频前端、射频芯片和电源 管理模块等组成。
射频电路设计原则
射频电路设计需要遵循稳 定性、高效性、一致性和 可靠性等原则。
射频电路优化方法
射频技术的数字化和智能化
随着数字化和智能化技术的不断发展，射频技术也需要适 应数字化和智能化的趋势，实现更高效、更灵活、更智能 的无线通信。
射频技术发展面临的挑战
01 02
传输损耗和干扰问题
随着无线通信技术的发展，射频信号需要传输更远的距离，同时需要处 理更多的干扰问题，如何提高传输效率和抗干扰能力是射频技术面临的 重要挑战。
射频基础知识资料课件
目录
• 射频基础概念 • 射频基础知识 • 射频技术原理 • 射频技术应用 • 射频技术发展趋势与挑战 • 射频技术应用案例
01
射频基础概念
射频定义
01
射频（Radio Frequency，RF） 定义为一种电磁波，其频率在一 定范围内，常用的单位是赫兹（ Hz）。
02
射频信号是指通过调制或其他方 式加载了信息的电磁波，常用于 无线通信和传输数据。
射频基础知识
射频基础知识第⼀部分射频基本概念第⼀章常⽤概念⼀、特性阻抗特征阻抗是微波传输线的固有特性，它等于模式电压与模式电流之⽐。
对于TEM波传输线，特征阻抗⼜等于单位长度分布电抗与导纳之⽐。
⽆耗传输线的特征阻抗为实数，有耗传输线的特征阻抗为复数。
在做射频PCB板设计时，⼀定要考虑匹配问题，考虑信号线的特征阻抗是否等于所连接前后级部件的阻抗。
当不相等时则会产⽣反射，造成失真和功率损失。
反射系数(此处指电压反射系数)可以由下式计算得出：z1⼆、驻波系数驻波系数式衡量负载匹配程度的⼀个指标，它在数值上等于：由反射系数的定义我们知道，反射系数的取值范围是0~1，⽽驻波系数的取值范围是1~正⽆穷⼤。
射频很多接⼝的驻波系数指标规定⼩于1.5。
三、信号的峰值功率解释：很多信号从时域观测并不是恒定包络，⽽是如下⾯图形所⽰。
峰值功率即是指以某种概率出现的尖峰的瞬态功率。
通常概率取为0.1%。
四、功率的dB表⽰射频信号的功率常⽤dBm、dBW表⽰，它与mW、W的换算关系如下：dBm=10logmWdBW=10logW例如信号功率为x W，利⽤dBm表⽰时其⼤⼩为五、噪声噪声是指在信号处理过程中遇到的⽆法确切预测的⼲扰信号（各类点频⼲扰不是算噪声）。
常见的噪声有来⾃外部的天电噪声，汽车的点⽕噪声，来⾃系统内部的热噪声，晶体管等在⼯作时产⽣的散粒噪声，信号与噪声的互调产物。
六、相位噪声相位噪声是⽤来衡量本振等单⾳信号频谱纯度的⼀个指标，在时域表现为信号过零点的抖动。
理想的单⾳信号，在频域应为⼀脉冲，⽽实际的单⾳总有⼀定的频谱宽度，如下页所⽰。
⼀般的本振信号可以认为是随机过程对单⾳调相的过程，因此信号所具有的边带信号被称为相位噪声。
相位噪声在频域的可以这样定量描述：偏离中⼼频率多少Hz处，单位带宽内的功率与总信号功率相⽐。
例如晶体的相位噪声可以这样描述：七、噪声系数噪声系数是⽤来衡量射频部件对⼩信号的处理能⼒，通常这样定义：单元输⼊信噪⽐除输出信噪⽐，如下图：对于线性单元，不会产⽣信号与噪声的互调产物及信号的失真，这时噪声系数可以⽤下式表⽰：Pno 表⽰输出噪声功率，Pni 表⽰输⼊噪声功率，G 为单元增益。
射频基础知识单选题100道及答案
射频基础知识单选题100道及答案一、射频基本概念1. 射频通常指的是频率范围在（）的电磁波。
A. 3Hz - 30kHzB. 30kHz - 300kHzC. 300kHz - 3MHzD. 3MHz - 300GHz答案：D2. 以下哪个单位通常用于表示射频功率？A. 伏特（V）B. 安培（A）C. 瓦特（W）D. 欧姆（Ω）答案：C3. 射频信号在自由空间中的传播速度大约是（）。
A. 3×10⁵千米/秒B. 3×10⁶米/秒C. 3×10⁷米/秒D. 3×10⁸米/秒答案：D4. 射频信号的波长与频率的关系是（）。
A. 波长=频率/光速B. 波长=光速×频率C. 波长=光速/频率D. 波长=频率×光速答案：C5. 射频信号的极化方式不包括（）。
A. 水平极化B. 垂直极化C. 圆极化D. 三角极化答案：D二、射频电路元件6. 以下哪种元件主要用于储存电场能量？A. 电感B. 电容C. 电阻D. 二极管答案：B7. 一个理想电容在射频电路中的阻抗随着频率的增加而（）。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：B8. 电感在射频电路中的主要作用是（）。
A. 阻碍交流，通过直流B. 阻碍直流，通过交流C. 储存磁场能量D. 储存电场能量答案：C9. 电阻在射频电路中的作用主要是（）。
A. 分压和分流B. 储能C. 滤波D. 放大答案：A10. 二极管在射频电路中的主要作用不包括（）。
A. 整流B. 检波C. 放大D. 开关答案：C三、射频传输线11. 常见的射频传输线有（）。
A. 同轴电缆、双绞线、光纤B. 同轴电缆、微带线、波导C. 双绞线、光纤、波导D. 微带线、双绞线、光纤答案：B12. 同轴电缆的主要特点是（）。
A. 损耗小、带宽大B. 成本低、易安装C. 抗干扰能力强D. 以上都是答案：D13. 微带线主要用于（）。
射频电路基础知识
▪ 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)
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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.
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▪ 数字调制: 1. ASK
2. FSK
3. PSK
4. OOK
2.6 信号调制方法(e)
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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)
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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.
射频基本知识
射频基本知识目录1. 射频概述 (2)1.1 射频定义与特点 (3)1.2 射频应用领域 (4)1.3 射频技术发展历史 (5)2. 射频信号及其特性 (6)2.1 电磁波与射频波 (7)2.2 频率范围与波长 (8)2.3 电磁波的时域和频域特性 (9)2.4 功率测量与单位 (10)2.5 幅度调制与相位调制 (12)3. 射频电路 (13)3.1 阻抗与反射系数 (14)3.2 匹配电路 (15)3.3 功率放大器 (16)3.4 滤波器与调谐电路 (17)3.5 衰减器与分频器 (19)4. 射频设备与系统 (20)4.1 信号源与检测器 (22)4.2 无线传输系统 (23)4.3 通信系统 (24)4.4 雷达系统 (25)4.5 测试与测量设备 (26)5. 射频技术应用案例 (28)5.1 5G 通信技术 (29)5.2 物联网应用 (30)6. 射频技术未来发展趋势 (31)1. 射频概述射频（Radio Frequency，简称RF）通信技术是现代通信的重要组成部分，它涉及无线电波的传输。
射频技术是通过发射机和接收机之间的无线电波来传输信号的，这些信号用于各种通信应用，如无线广播、移动通信系统、卫星通信和无线网络等。
在射频领域中，电磁波被用来承载信息，从简单的调幅（AM）广播到复杂的数字广播以及移动电话网络的高速数据传输，射频技术无处不在。
射频信号的特征可以从它们的波长和频率来描述，通常情况下，射频波的波长介于几厘米到几米之间，对应的频率范围从大约30 kHz 到300 GHz。
这个宽度频段使得射频技术可以涵盖从低频的无线电广播到高频的微波和无线宽带通信等多个应用领域。
射频系统通常包括调制和解调两个关键步骤，调制是将低频基带信号转换成高频的射频信号，使得信号可以通过无线电波传播。
这个过程涉及将基带信号的特性（如幅度和频率）嵌入到一个更高的射频载波上。
解调则在接收端进行，是将射频信号转换回可识别的低频信号，以便于进一步处理。
射频电路的重要知识点
射频电路的重要知识点射频电路是电子学中的一个重要分支，主要研究高频信号的传输、放大、调制和解调等技术。
射频电路广泛应用于通信领域，包括无线电、卫星通信、雷达系统等。
在本文中，我们将介绍射频电路的一些重要知识点，帮助读者对射频电路有更深入的了解。
1.射频电路的基本概念–射频（Radio Frequency）是指频率范围在3kHz到300GHz之间的电磁波信号。
–射频电路是指处理射频信号的电路，包括信号的放大、滤波、调制和解调等功能。
2.射频电路的特点–射频信号具有高频率和高频率变化速度的特点，因此对电路的稳定性要求较高。
–射频电路的元器件和设计需考虑高频信号的传输特性，如电缆、电感、电容等。
–射频电路的传输和放大会引入噪声，需要采取相应的噪声抑制和增益控制措施。
3.射频电路的基本元器件–高频电阻：用于限制电流流过的路径，常用材料有炭化钨和碳膜电阻。
–电感器：用于储存和释放电能的元件，常用材料有铁氧体和氧化铁等。
–电容器：用于储存和释放电能的元件，常用材料有陶瓷和铝电解电容等。
4.射频电路的滤波器–射频滤波器用于选择特定频率范围内的信号，并削弱或抑制其他频率的信号。
–常见的射频滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
5.射频电路的放大器–射频放大器用于放大射频信号的幅度，以保证信号的传输质量和稳定性。
–常见的射频放大器包括共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
6.射频电路的调制和解调–调制是将基带信号转换为射频信号的过程，常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。
–解调是将射频信号转换为基带信号的过程，常见的解调器有包络检波器、鉴频器和相干解调器等。
7.射频电路的射频封装技术–射频封装技术是射频电路研究中的一个重要环节，用于保护电路元件和提高电路的性能。
–常见的射频封装技术包括微带线封装、贴片封装和球栅阵列封装等。
总结：射频电路作为通信领域的重要组成部分，其理论和应用领域十分广泛。
射频基础知识讲座PPT课件
• 频综
• 耦合
• 检测（功率）
•57
射频电路的基本功能部件
• 频综的组成 ▽ VCO、VCXO 、TCXO、OCXO ▽ PLL（锁相环）
•58
射频电路的基本功能部件
• 频综的主要参数 ▽频率 ▽相噪 ▽功率
•59
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
算
10*log(2)=3dB
10*log(4)=6dB
级联增益=2*4=8倍
10*log(8)=9dB
级联增益=3+6=9dB
•24
射频的一些基本概念
• dBm ▽是一个功率的单位 ▽10*log(功率/mW) ▽1W=10*log(1W/1mW) =10*log(1000) =30dBm
•25
射频的一些基本概念
▽压控衰减器
▽AGC（自动增益控制）
•48
射频电路的基本功能部件
• 衰减器的主要参数 ▽衰减量 ▽IP3（P1dB) ▽输入输出阻抗
•49
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测（功率）
•50
射频电路的基本功能部件
• 混频 ▽无源混频 ▽有源混频
RFE
TRx
DIV
RFE功能示意框图
•16
基站射频系统的基本组成与架构
天 线1
BT M注 入 获 取
R FCM
LNA
4分
路器
TE ST TR X
天 线0
BTM 注入 获取
射频电路需要什么知识点
射频电路需要什么知识点在设计和理解射频（Radio Frequency，RF）电路时，需要掌握一系列的知识点。
本文将从基础知识到高级概念逐步介绍射频电路设计所需的知识点。
1.电路基础知识首先，要理解射频电路，需要掌握电路基础知识。
这包括电压、电流、电阻、电感和电容等基本概念。
了解欧姆定律、基本电路分析方法和电路元件的特性对射频电路的设计至关重要。
2.信号与频谱分析了解信号与频谱分析是射频电路设计的关键。
射频信号是高频信号，需要掌握频谱分析的基本原理和方法。
掌握傅里叶变换和频谱分析工具的使用能够帮助我们理解和分析射频信号的特性。
3.射频器件特性了解常用的射频器件特性对射频电路设计非常重要。
例如，掌握二极管和晶体管的特性，了解它们的非线性特性、频率响应和功率特性等。
4.射频放大器设计射频放大器是射频电路中的核心组件之一。
掌握射频放大器的设计原理、放大器级数和匹配网络设计的基本方法。
5.射频滤波器设计射频滤波器用于剔除不需要的频率分量，保留感兴趣的射频信号。
了解射频滤波器的基本原理、滤波器类型和设计方法对射频电路的性能至关重要。
6.射频混频器设计射频混频器用于将一个射频信号与一个局部振荡信号相互作用，产生新的频率组合。
了解射频混频器的工作原理、类型和设计方法是进行频率转换和调制的关键。
7.射频天线设计射频天线用于发送和接收无线电信号。
了解射频天线的基本原理、天线参数和天线设计方法对射频通信系统的性能至关重要。
8.射频布线与阻抗匹配在射频电路设计中，良好的布线和阻抗匹配能够减少信号损耗和反射。
掌握射频布线技巧和阻抗匹配方法对射频电路的性能具有重要影响。
9.射频电路仿真与优化现代工具如电磁场仿真、电路仿真和优化软件等可以帮助设计师验证和优化射频电路设计。
了解射频电路仿真和优化方法可以提高设计效率和性能。
总结起来，射频电路设计需要掌握电路基础知识、信号与频谱分析、射频器件特性、射频放大器设计、射频滤波器设计、射频混频器设计、射频天线设计、射频布线与阻抗匹配以及射频电路仿真与优化等知识点。
模拟电子技术基础知识射频电路设计与优化
模拟电子技术基础知识射频电路设计与优化射频（Radio Frequency，简称RF）电路设计是在模拟电子技术中具有重要地位和应用前景的领域。
正确、高效地进行射频电路设计与优化能够提高射频系统的性能，实现更好的信号传输和接收效果。
本文将介绍射频电路设计与优化的基础知识，并探讨相关的设计方法和技巧。
1. 射频电路设计基础知识1.1 无线通信系统简介：随着无线通信技术的迅猛发展，人们对无线通信系统的需求也逐渐增加。
无线通信系统主要包括发送端和接收端两个部分，其中射频电路是发送端和接收端之间的关键连接。
射频电路的设计与优化直接关系到整个无线通信系统的性能和稳定性。
1.2 射频电路的特点：射频电路的工作频率范围通常在几十千赫兹到几百兆赫兹之间，其特点主要包括高频、宽带、低噪声和高增益等。
因此，在设计射频电路时需要考虑电磁干扰、串扰以及信号的衰减等问题。
2. 射频电路设计方法2.1 电路规划和布局设计：在进行射频电路设计之前，需要进行电路规划和布局设计。
首先，需要根据系统要求确定电路的拓扑结构、工作频率和带宽。
然后，合理布局电路的各个元器件，避免电路中的零部件相互干扰。
2.2 射频电路元器件的选择：在射频电路设计中，选择合适的元器件是至关重要的。
常用的射频电路元器件包括功率放大器、低噪声放大器、混频器和滤波器等。
选用合适的元器件能够提高电路的性能和稳定性。
2.3 射频电路仿真和优化：在射频电路设计过程中，仿真和优化是必不可少的步骤。
利用专业的软件工具进行电路仿真，可以通过参数调整和优化，得到更好的电路性能。
常用的仿真软件有ADS、CST等。
3. 射频电路设计的常见问题和解决方法3.1 电磁干扰与排布问题：射频电路中常常存在电磁干扰和排布问题，这些问题直接影响着电路的性能和稳定性。
为解决这些问题，可以采取合理的电路布局、增加地线等措施，降低电路中的干扰。
3.2 信号衰减与放大问题：射频电路中，信号衰减和放大是常见的问题。
射频电路设计知识点总结
射频电路设计知识点总结嘿呀！今天咱们来好好唠唠射频电路设计的那些知识点！首先呢，咱们得明白啥是射频电路呀？哎呀呀，简单说就是能处理高频信号的电路啦！这在通信、雷达等领域那可是相当重要呢！1. 射频元件的特性哇！这可是基础中的基础呀！像电阻、电容、电感这些常见元件，在射频领域可就有大不同啦！电阻在高频下会有寄生电感和电容的影响，电容的寄生电感也不能忽视呀！电感的自谐振频率更是关键呢！这要是搞不清楚，设计出来的电路可就容易出问题啦！2. 传输线理论哎呀呀！这可是射频电路的核心理论之一呢！微带线、同轴线、波导，它们的特性和应用都得好好掌握！比如说，微带线的特性阻抗怎么计算？同轴线的损耗咋考虑？这些都要心里有数呀！3. 匹配网络嘿！这可是保证信号传输效率的关键哟！什么是阻抗匹配？为啥要匹配？怎么进行匹配？这里头的学问可不少呢！通过电感电容的组合，或者用变压器，都能实现匹配，但是得选对方法呀！4. 滤波器设计哇塞！滤波器在射频电路里太重要啦！低通、高通、带通、带阻，各种类型的滤波器都有各自的特点和设计方法。
比如说，用集总元件还是分布元件来设计？这得根据频率和性能要求来决定呢！5. 放大器设计哎呀呀！放大器可是增强信号的利器呀！小信号放大器和大信号放大器的设计方法可不一样哟！稳定性、增益、噪声系数，这些指标都得兼顾好呀！6. 混频器嘿！混频器能实现频率变换，这在通信系统里可少不了呢！怎么保证混频器的性能？寄生参数的影响咋处理？这些都得认真研究呀！7. 射频电路的仿真哇！现在有好多仿真软件可以用呢，ADS、HFSS 等等。
通过仿真，可以提前预测电路的性能，少走好多弯路呀！总之呢，射频电路设计可不是一件简单的事儿呀！需要掌握好多知识和技能，不断地学习和实践才行呢！哎呀呀，希望这次的总结能对大家有所帮助呀！。
射频电路设计第一章
噪声系数
01
噪声系数
描述了电路内部噪声对信号的影响 程度，通常用噪声系数表示。
灵敏度
描述了电路能够检测到的最小信号 强度，通常用灵敏度表示。
03
02
信噪比
描述了信号与噪声之间的比例关系， 通常用信噪比表示。
选择性
描述了电路对不同频率信号的选择 能力，通常用选择性表示。
04
05
射频电路的设计流程
系统指标分析
动态范围
描述了电路能够处理的信号强度范围，通常 用动态范围表示。
功率增益
功率增益
描述了电路对输入信号的功率放大能力，通 常用功率增益表示。
效率
描述了电路将直流功率转化为射频功率的能 力，通常用效率表示。
稳定性
描述了电路在不同工作条件下的性能稳定性， 通常用稳定性表示。
可靠性
描述了电路在不同工作条件下的寿命和可靠 性，通常用可靠性表示。
匹配网络
为避免信号反射和能量损失，需要 设计合适的匹配网络，使元件与传 输线之间达到良好的阻抗匹配。
元件稳定性
考虑元件在射频频率下的稳定性， 以及温度、湿度等环境因素对元件 性能的影响。
电路仿真与优化
电路模型建立
根据实际电路结构和元件参数，建立精确的电路模型。
仿真分析
利用仿真软件对电路模型进行分析，预测电路性能。
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射频电路的应用领域
无线通信
雷达与导航
广播
物联网
手机、基站、无线局域 网等。
气象雷达、卫星定位系 统等。
电视广播、调频广播等。
传感器节点、智能家居 等。
射频电路的发展趋势
01
02
03
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1.5 常见RF数字通信系统的速率和距离分布图
1.1 射频电路应用和分类(a)
目前, 射频(RF)电路主要用于通信系统中,如:手机(Cell Phone),无线局域网 (Wireless LAN),无线广播系统(电视和收音机)等;但也有其它方面的应用: 如雷达探测系统用远距离探测试,微波炉利用微波功率来加热食物.
Line ( Coaxial Cable )
星座图
Three bits per baud QAM (8QAM)
Possible States and the Resulting Bit Stream for 8QAM
3 射频电路中的常用元件和功能
1. 2. 3. 4. 5. 6.
分路器(Splitter) 耦合器(Coupler) 衰减器(Attenuator) 终端(Terminator) 功率放大器(Power Amplifier) 隔离器(Isolator)
射频电路基础知识
RF Circuit Basic Knowledge
FCT Technician Training Material
射频电路基础知识
1. 射频电路的应用和分类
(Application For RF Circuit) 2. 射频电路的基本理论和参数定义 (Basic Theory and Parameter Define) 3. 射频电路中的常用元件和功能 (General Components and Their Function) 4. 射频测试中的常用仪器介绍 (General Instruments In RF Test)
2.5 双端口网络和S参数(b)
定义: a1=S11a1+S21a2 b2=S12a1+S22a2 a2=0时: S11=b1/a1 S21=b2/a1 a1=0时: S22=b2/a2 S12=b1/a2
2.5 双端口网络和S参数(c)
双端口网络: S11=b1/a1,可以认为是双端口网络输出端匹配时输入 端口的反射系数. 双端口网络: S21=b2/a1,可以认为是双端口网络输出端匹配时的增 益(Gain,此时双端口网络为功率放大器)或插入损耗(Insertion Loss, 此时双端口网络为衰减器). 双端口网络: S22=b2/a2,可以认为是双端口网络在输入端接上匹配 负载后输出端的反射系数. 双端口网络: S12=b1/a2,可以认为是双端口网络在输入端接上匹配 负载后的反向增益或反向插入损耗.
2.6 信号调制方法(a)
什么叫调制?
调制是将需要传输的信息编码和处理,使其适合传输的过程.一 般的调制过程是指将基带信号搬移到更高的频带内.
为什么需要调制?
1. 2. 3. 4.
基带信号一般不适合直接传输,需要将其移至适合在传输媒介传 输和频带范围内. 提高频率利用效率. 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) 可让多个使用者同时复用一个频段.
2.4 不连续端口的功率分布(b)
反射系数:传输线上一点Z(端口)处反射信号电压(或电流)与入射信 号电压(或电流)之比定义为电压(或电流)反射系数Γz,该参数由传输 线阻抗(Z0)和输入端口(Zi)阻抗决定:
Γz=(Zi-Z0)/(Zi+Z0)
驻波比(VSWR):传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比 为电压驻波比,或和分类(d)
对于RF数字通信系统,根据数据速率的不同,可分为宽 带(高速)RF通信系统和窄带(低速)通信系统,一般将通 信速率大于2Mbits的通信系统称为宽带RF通信系统, 低于2Mbits的通信系统称为低速RF通信系统.
1. 常见的宽带通信系统有微波帧中继系统,LMDS(Local Multipoint 2.
3.1 RF分路器
分路器: 将一路输入信号分为两路或多路的无源RF器件, 多数情况下所有输出信号功率相等,特殊情况也有N:1分 路器,输入大功率信号时该器件称为功分器. 下图为Wilkinson分路器模型:
3.2 RF耦合器
耦合器: 将两路或多路RF信号耦合到一路信号中的器件, 该器件主要作于增加信号功率. RF电路中较常使用的一类既可用作分路器也可用作耦 合器的器件, 称为Hybrid,该器件用作分配器时除了分配 功率外还可改变输出信号的相位,但是用作耦合器时也 要将输入信号的相位错开.
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.
2.6 信号调制方法(e)
1.
数字调制: ASK
2. FSK 3. PSK 4. OOK
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)即可得出下图,其水平方向分量称为I,垂直方向分量称为Q.
1.3 射频电路应用和分类(c)
按照通信系统中各终端间传输信号是数字信号还是模 拟信号又可分为模拟RF通信系统和数字RF通信系统:
1. 模拟RF通信系统,相对于数字RF通信系统,模拟RF通信系统较为
落后,其抗干扰能力较弱,点用带宽较多,但系统较为简单,主要用 于较早开发的系统中,如:电视(当前制式),音频广播(收音机),第一 代的手机通信系统等. 数字RF通信系统,由于其有较多优点,已经广泛使用于多种通信 系统中,如Wireless LAN,GSM手机,蓝牙系统,卫星通信系统等.
3.3 RF衰减器(b)
RF电路上常用的衰减器结构有T型和Π型两种,结构如下图所示:
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)
dBm为绝对功率,dB用来计算相对功率,主要用来计算 功率的改变量,如增益和损耗的单位.
2.4 不连续端口的功率分布(a)
RF功率沿传输线经过阻抗不连续端口时,有与光通过不连续介面的 情况类似,入射功率会分成两部分:端口吸收功率和反射功率. 定性的分析:当传输线阻抗与端口阻抗相差越大时反射功率越大,端 口吸收功率越小;反之当二者阻抗相差越小时,反射功率越小,端口 吸收功率越大. 考虑两种极限情况:输入端口阻抗为0或为无穷大时,端口完全无法 吸收功率,此时反射功率与入射功率相等,而端口吸收为0;当端口的 输入阻抗与传输线阻抗完全相同时,输入功率完全被端口吸收,反射 功率为0,此时我们称之为匹配(Match),实际电路中,为了让RF信号 沿着设计的路径通过,所有端口间应尽可能匹配!
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.
3.4 RF终端
Q
Magnitude Vq φ Phase Vi I
2.6 信号调制方法(g)—BPSK
Q
BPSK Constellation Diagram 1 State I
0 State
星座图
2.6 信号调制方法(g)—QPSK
4 Possible States Q 01 Vq 00
Vi
I
11
10
星座图
2.6 信号调制方法(g)—8QAM
终端(Terminator)是一个RF负载,无源器件,特性阻抗应 于RF电路的特性阻抗相同(一般为50 ),主要用来消耗 无用的RF功率,将其转化为热能. 与衰减器类似,由于散热方面的原因,较大功率的终端表 面布满散热片,并且额定输入功率越大,体积越大. 正常工作的终端表面温度较高,使用时应注意以防烫伤.
ρ =|U| /|U|
MAX
MIN
=(1+ |Γz|)/(1-| Γz|)
当反射系数为0时,驻波比为1,当反射系数接近1(实际情况下不可能 为1)时,驻波比取值接近无穷大
2.5 双端口网络和S参数(a)
我们可以将很多常用的RF电路简化为上图的双端口 网络模型,其中:
1. 2. 3. 4.
端口1为输入端口,端口2为输入端口; Zs为输入信号源阻抗,ZL为负载阻抗; a1为端口1输入功率,b1为端口1输出功率(包括反射) a2为端口1输入功率,b2为端口1输出功率(包括反射)
2.6 信号调制方法(b)
Baseband Signal (Information: Data, Voice, Video)
Analog Information
Digital Information
CW Carrier
AM
FM
PM
ASK
FSK
PSK
Combination (QAM,CAP,…)
Analog Modulation
2 射频电路的基本理论和参数定义
1.
射频(RF)电路的定义
2. 3. 4. 5. 6.
传输线特性阻抗Z0 RF功率定义和计算 不连续端口的功率分布 双端口网络和S参数 S 信号调制方法
2.1 射频(RF)电路的定义
RF: Radio Frequency,本身没有严格的定义,目前一般 将在空间传播的频率从3k到300G的电磁波称为射频. 射频电路: 处理信号的电磁波长与电路或器件尺处于同 一数量级的电路可以认为是射频(RF)电路,此时由于器 件尺寸和导线尺寸的关系,电路需要用分布参数的相关 理论来处理,这类电路都可以认为是射频电路,对其频率 没的严格的要求,如长距离传输的交流输电线(50或 60Hz)有时也要用RF的相关理论来处理.