射频电路系统入门教材

dBW 10 log P signal 1 W
dBc 10 log P signal P carrier
dBmV 20 log V signal 1 mV
d B m w a tt
0 1m W 10 10m W 20 100m W 30 1W 33 2W 36 4W
射频电路的设计方法与理论
• 从图可见，分布电容Cs与电感线圈并联，这也意 味着，一定存在着某一频率，在该频率点线圈电 感和分布电容产生并联谐振，使阻抗迅速增加。 通常称这一谐振频率点为电感器的自谐振频率 （SRF，Self Resonant Frequency）。当频率超 过谐振频率点时，分布电容Cs的影响将成为主要 因素，线圈的阻抗降低。
• 由图可见，电容器的引线电感将随着频率
的升高而降低电容器的特性。如果引线电
感与实际电容器的电容谐振，这将会产生
一个串联谐振，使总电抗趋向为0 。由
于这个串联谐振产生一个很小的串联阻抗，
所以非常适合在射频电路的耦合和去耦电
路中应用。然而，当电路的工作频率高于
串联谐振频率时，该电容器将表现为电感
性而不是电容性。
RTC6649e
本振滤波电路
PA
PA输出匹配电路
和滤波电路
LNA
• 关键指标
– Gain； – 噪声系数； – 最大输入电平；
RTC5608、BFU730
内置匹配 LNA
低噪声 RF三极管
高频电容－射频特性
• 一个电容器的高频等效电路如图所示，图
中，电感L等效为引线电感，电阻Rs表示 引线导体损耗，电阻Re表示介质损耗。
天线开关
• 关键指标
– 插损； – 隔离度； – 1dB压缩点； – 控制逻辑：开关的控制逻辑要与主控相匹配； – 响应时间；
滤波器、开关、匹配电路
滤波器
滤
匹配网
波
络
电
路ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
天线开关
PA
• 关键指标
– 输出功率； – Gain； – 工作电压； – 工作电流； – 最大输入电平； – 1dB压缩点； – Pdet电压范围； – 2f，3f谐波分量；
放大器 滤波器 下变频器
LNA
5357C0射频系统关键供电管脚
内置PA供电
频率合成供电
DAC、ADC： IQ调制供电
PLL供电
4360射频系统关键供电管脚
内置接收混频器 供电
内置接TX混频器 供电
VCO、PLL供电
2.4G内置PA 供电
5G内置PA 供电
VCO、PLL供电
天线
• 关键指标：
– VSWR（电压驻波比）； – ReturnLoss； – Gain； – 方向图； – 带宽； – 阻抗； – 波瓣宽度；
射频电路系统入门培训教程
刘李云
培训目的
• 了解射频相关的一些概念； • 了解整个射频系统组成； • 了解组成射频系统的各个模块单元； • 了解实际射频电路； • 初步了解射频电路分析方法和工作内容；
Band No.
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
常用无线电波频段分布
名称
ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF Decimillimeter P band L band S band C band X band Ku band K band Ka band mm wve submm wave
频率范围
30-300 Hz 300-3000 Hz
3-30 KHz 30-300 KHz 300-3000 KHz
3-30 MHz 30-300 MHz 300-3000 MHz
3-30 GHz 30-300 GHz 300-3000 GHz 0.23-1 GHz
1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz 8-12.4 GHz 12.5-18 GHz 18-26.5 GHz 26.5-40 GHz 40-300 GHz 300-3000 GHz
CT2, GSM900, ISM900 GSM1800, DECT1900, DCS1800
ISM(WLAN) WCDMA VSAT, ISM(HyperLAN)
DBS VSAT, DBS
DBS military
射頻电路常用基本单位
dB 10 log P 2 20 log V 2
P1
V1
dBm 10 log P signal 1 mW
射频电路的设计方法：
• 场的方法—基于麦克斯韦方程的设计方法：电磁场数值方法，Ansoft HFSS、CST等等仿真软件 • 路的方法—基于基尔霍夫定律基本原理的设计方法：电路分析方法， MicrowaveOffice、ADS等等仿真软件
射频电路基础理论：
• 传输线理论 • 微波网络理论
射频系统组成单元
波长范围
10-1 Mm 1-0.1 Mm 100-10 km
10-1 km 1-0.1 km 100-10 m
10-1 m 100-10 cm
10-1 cm 1-0.1 cm 1-0.1 mm 130-30 cm 30-15 cm 15-7.5 cm 7.5-3.75 cm 3.75-2.4 cm 2.4-1.67 cm 1.67-1.13 cm 1.13-0.75 cm 7.5-1 mm 1-0.1 mm
一个电容器的阻抗绝对值与频率的关系
高频电感－射频特性
• 线圈通常时用导线在圆柱体上绕制而成，相邻位 置线段间有分离的移动电荷，寄生电容的影响上 升。如右图
• 一个电感器的高频等效电路如图所示，图中，电 容Cs为等效分布电容，Rs为等效电感线圈电阻， Cs和Rs分别代表分布电容Cd和电阻Rd的综合效应。
• 天线 • 天线开关 • PA • LNA • 滤波器 • 射频传输线：微带线、同轴线等等 • 混频器（mixer） • VCO • PLL • 高频电容 • 高频电感 • 匹配网络
射频系统框图
放大器
上变频器
天线
基 DAC 带 处 理 器 单 元 ADC
PLL
VCO
滤波器
PA 滤波器
天线
滤波器
开关
应用
Navigation, sonar Radio beacons, navigation AM broadcast, Coast Guard
Telephone, telegraph TV, FM broadcast TV, Satellite links Radar, Micerwave links Radar, experimental