(工学)射频电路专题实验

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1、射频电路设计专题实验----基础知识部分张安学Email:Anxuezhang@mail.xjtu.edu.cnTel:13201529836Office:西一楼C361第一章、绪论常用无线电频段及其应用射频微波主要应用领域为什么要学射频电路专题实验课程射频、微波与低频电路的区别射频电路分析方法射频铁三角射频设计五大要素实验说明一、常用无线电频段及其应用频段名称频率范围波长(λ=c/f)传播特性或应用ELF（极低频）30-300Hz10-1000km传播损耗小，通信距离远，信号稳定可靠，渗入地层、海水能力强VH(音频）300-3000Hz1000-100kmVLF（甚低频

2、）3-30kHz100-10kmLF（低频）30-300kHz10-1km导航、长距离通信、无线电授时，长波（1000m-2000m）MF（中频）300-3000kHz10-0.1km广播、传播通信、飞行通信，中波0.2m-0.6mHF（高频）3-30MHz100-10m广播、中远距离通信，BBC：6090kHzVHF（甚高频）30-300MHz10-1m广播、移动通信、电视、雷达、导航，西安音乐台：93.1MHzUHF（特高频）300-3000MHz100-10cm与VHF雷同，还用于散射通信、卫星通信SHF（超高频）3-30GHz10-1cmEHF（极高频）30-30

3、0GHz1-0.1cmMWband普通RF到MW的过渡有时用特定的字母来代表微波中的某一波段，这些字母代号起源于早期雷达研究保密的需要.字母PLLsSCXcX频率0.3-1.121.12-1.71.7-2.62.6-3.953.95-5.855.85-8.28.2-12.4波段m23cm15cm10cm6.5cm4.5cm3cm字母KuKKaUEFG、R频率12.4-18.018.0-26.526.5-4040-6060-9090-140140-325波段2cm1.4cm9.5mm6.2mm4.2mm2.7mm1.5mm二、射频微波主要应用领域卫星通信：C波段：上行6GH

4、z，下行4GHzKu波段：上行15GHz，下行12GHz卫星间通信：36GHz个人通信：移动GSM900:905-909MHz,950-954MHz移动GSM1800:1710-1720MHz,1805-1815MHz联通GSM900:909-915MHz,954-960MHz；联通GSM1800:1745-1755MHz,1840-1850MHz计算机无线网络：2.5GHz，5.8GHz，36GHz全球定位系统：1227.60MHz,1575.42MHz雷达远程警戒：P、L、S、C精确制导：X、Ka无线通讯系统射频发、收机电路方块图降频器RF滤波器前置放大器IF带通

5、滤波器RF滤波器LNAIF滤波器IF放大器接收天线功率分配器发射天线功率放大器升频器IF放大器BaseProcessorUnit(BPU)GainControllerPADPADPLLVCO连续波多普勒雷达结构示意图三、为什么要学射频电路专题实验课程射频/微波电路是构成通信系统、雷达系统和微波应用系统中的发射机和接收机的关键部件；新型半导体制造技术的不断发展使得高速数字系统和高频模拟系统的应用领域不断扩张。计算机的运算次数进入十亿次，其频率也是微波频率。超高速集成电路的互耦也是微波互耦问题。微波的研究已进入集成电路和计算机领域。射频/微波电路给人们的印象是抽象的概念和繁琐

6、的公式，射频/微波电路实验可以通过直观的系统实验让学生了解所学何用。四、射频、微波与低频电路的区别1.在直流和低频领域，一般认为金属导线就是一根连接线,不存在电阻、电感和电容等寄生参数。而在射频/微波领域，金属导线不仅具有自身的电阻和电感或电容,而且还是频率的函数。寄生参数对电路工作性能的影响十分明显,必须仔细考虑,谨慎设计,才能得到良好的结果。传输线等效电路i(z)i(z+u(z)u(z+zz+zz)z)LzRzCzGz2.射频条件下的电路存在趋肤效应。在直流情况下，电流在整个导体中流动。而在高频条件下电流只在导体表面流动。高频的交流电阻要大于直流电阻；直流电流均匀分布

7、集肤效应带来的直接效果是：导体柱内部几乎物，并无能量传输。微波传输线与低频传输线有着本质的不同：功率是通过导线之间的空间传输的。导线（GuideLine）只是起到引导的作用，而实际上传输的是周围空间(Space)。微波集肤效应l=3cm、r0=2mm导线线损耗R：直流：2.07Ohm10GHz：2.07*1515OhmTE10TE01模矩形波导：圆波导：同轴线：带线：微带线：3.随着频率的增加，当波长与电路尺寸相比拟时，电路会变为一个辐射体。这时，在电路之间、电路和外部环境之间会产生各种耦合效应，因而引出许多干扰问题;4.由于