《射频模拟电路》PPT课件.ppt

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1、射频模拟电路程钰间人类历史上早期的通信手段——“无线”程钰间2“沃森特先生，快来帮我啊”——电话的发明程钰间3无形的信使——电磁波的发现程钰间4无形的信使——电磁波的发现程钰间5“要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界”——无线电报的发明在中国，电报的最早应用是1920年7月中华邮政开办邮传电报业务。程钰间6无线电战争程钰间7个人移动通信程钰间83G移动通信技术程钰间9频谱的划分射频即RadioFrequency，通常缩写为RF。表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz~30GHz之间。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。程

2、钰间10全球定位系统：1227.6MHz-1575.42MHzCDMA:发：824-849MHz；收：869-894MHzC波段的卫星广播：上行：4GHz；下行：6GHzGSMWiMax、WiFiTD-SCDMAIEEE802.11标准……射频系统程钰间11无线传输的需求100kHz~3000m，100MHz~3m电路尺寸速度频谱资源为什么需要射频系统？程钰间12趋肤效应交流电流流经导体时趋向于导体外边部分，而直流电流均匀地流经整个导体的截面积。交流电阻大于直流电阻。导体交流电流密度分布从表面起到导体中心按指数规律迅速减小。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可

3、以把这中心部分除去以节约材料。问题？程钰间13互耦RF电路中的另外一个问题是信号很容易从电路内向外部和在电路内部之间辐射。这样，造成了电路内部元件之间、电路与其环境之间、其环境与电路之间的互相耦合。这种耦合又称为寄生耦合，电路元件之间的耦合造成了RF电路中的寄生反馈，引起电路的不稳定及性能下降。问题？程钰间14电阻集总参数问题？程钰间15电感不仅仅线圈才产生电感，任何截面形状的一段导体或一段印刷板的铜带都可能形成电感和电阻，当然，电阻值是与频率相关的。问题？程钰间16如图（a）、（b）所示是空心线圈，一般由漆包线绕制而成，其中（a）为密绕，绕匝之间分布电容大，为减

4、小分布电容，可绕成（b）的间绕形式。空心线圈的电感量较小，为增加电感量，可使用铁氧体磁性材料棒作为骨架，上面再绕上线圈，如图（c）所示。程钰间17（d）为空心线圈或铁氧棒线圈的安装方法。RF电路中更常用的电感线圈如（f）所示，这种线圈是绕制在铁氧体磁环（如（e）所示）上的。磁环的磁路是闭合的，这样，可减小元件之间不必要的互耦。程钰间18（g）所示是使用双孔磁芯的电感线圈，可进一步减小漏感，降低互耦。（h）所示为贴片（SMD）电感，是当前RF电路中使用量最大的电感线圈，电感量已形成系列，最小电感量小于1nH，最大的达几十微享。（i）所示是用金属薄膜电阻作骨架绕成的电

5、感线圈，电阻并联在电感线圈两端。这类电感线圈用做RF扼流圈，并联电阻用于降低电感线圈的品质因数，防止电路中的自激振荡。程钰间19从图可见，实际电感与理想电感是有差别的，由于分布电容的影响，有一个自谐振频率，高于此频率，则电感线圈呈容性。问题？程钰间20（a）和（c）所示是陶瓷平板电容，中间的介质材料是氧化铝瓷，呈片状（圆片或方片），两边蒸上（或刷上）电极，引出连线即可。一般情况下，这类电容的容量值较小，从1皮法到几百皮法，但高频特性好，可工作到几百兆赫兹。（b）为穿心电容，用螺纹固定在金属外壳壁上，用做电源或信号（频率较低的控制信号）通过金属壳的馈入。此电容作电源

6、馈入时，兼作去耦合及保障电源为交流接地，电容的容量为几千皮法。电容程钰间21（d）（e）（f）（d）所示是空气介质双联可变电容，类似的结构可构成单个可变电容，主要用于超外差式接收机中及短波、VHF发射机功率放大器匹配网络中。（e）、（f）所示是微调电容，主要用于谐振电路、匹配电路及滤波器电路中。（e）中的介质材料是氧化铝瓷，电容的调节范围、尺寸大小规格很多。（f）所示的介质材料为玻璃或陶瓷，主要用于功率放大器的匹配电路中。程钰间22（g）（h）（i）（g）所示是圆筒形卷绕电容，是由金属箔（铝箔）及介质箔（包括有纸、聚四氟乙烯薄膜、绦纶薄膜等）一层一层交叠后卷绕而成

7、的。（h）、（i）所示是表面贴装（SMD）片式电容。其中，（i）是钽电解电容的外形图，它是有极性电容，有标记条向的电极接电源正极。钽电解电容的容量大，耐压适中，在RF电源去耦电路中使用广泛。但是，在低温下容量下降，使用时要注意到这个特性。现在，出现了无极性的大容量电容——镍电容，其外形类似于图（h）。这种电容的各种性能均优于钽电解电容，特别是低温特性，但价格昂贵。程钰间23电容问题？程钰间24普通电路分析方法适用的最高频率？什么特性使电子元件的高频性能和低频性能有如此大的差别？被应用的新电路理论是什么？这些理论是如何应用于射频模拟电路实际设计的？疑问？程钰间25高

8、、低频区别