射頻入門(mén)培訓(xùn).ppt

射頻電路系統(tǒng)入門(mén)培訓(xùn)教程 劉李云 培訓(xùn)目的 了解射頻相關(guān)的一些概念 了解整個(gè)射頻系統(tǒng)組成 了解組成射頻系統(tǒng)的各個(gè)模塊單元 了解實(shí)際射頻電路 初步了解射頻電路分析方法和工作內(nèi)容 常用無(wú)線電波頻段分布 3 射頻電路常用基本單位 射頻電路的設(shè)計(jì)方法與理論 射頻電路的設(shè)計(jì)方法 場(chǎng)的方法 基于麥克斯韋方程的設(shè)計(jì)方法 電磁場(chǎng)數(shù)值方法 AnsoftHFSS CST等等仿真軟件 路的方法 基于基爾霍夫定律基本原理的設(shè)計(jì)方法 電路分析方法 MicrowaveOffice ADS等等仿真軟件射頻電路基礎(chǔ)理論 傳輸線理論 微波網(wǎng)絡(luò)理論 射頻系統(tǒng)組成單元 天線天線開(kāi)關(guān)PALNA濾波器射頻傳輸線 微帶線 同軸線等等混頻器 mixer VCOPLL高頻電容高頻電感匹配網(wǎng)絡(luò) 射頻系統(tǒng)框圖 PLL VCO DAC ADC 基帶處理器單元 下變頻器 上變頻器 LNA 濾波器 濾波器 濾波器 濾波器 PA 天線開(kāi)關(guān) 天線 放大器 放大器 5357C0射頻系統(tǒng)關(guān)鍵供電管腳 內(nèi)置PA供電 DAC ADC IQ調(diào)制供電 頻率合成供電 PLL供電 4360射頻系統(tǒng)關(guān)鍵供電管腳 2 4G內(nèi)置PA供電 5G內(nèi)置PA供電 VCO PLL供電 VCO PLL供電 內(nèi)置接收混頻器供電 內(nèi)置接TX混頻器供電 天線 關(guān)鍵指標(biāo) VSWR 電壓駐波比 ReturnLoss Gain 方向圖 帶寬 阻抗 波瓣寬度 天線開(kāi)關(guān) 關(guān)鍵指標(biāo)插損 隔離度 1dB壓縮點(diǎn) 控制邏輯 開(kāi)關(guān)的控制邏輯要與主控相匹配 響應(yīng)時(shí)間 濾波器 開(kāi)關(guān) 匹配電路 濾波器 天線開(kāi)關(guān) 濾波電路 匹配網(wǎng)絡(luò) PA 關(guān)鍵指標(biāo)輸出功率 Gain 工作電壓 工作電流 最大輸入電平 1dB壓縮點(diǎn) Pdet電壓范圍 2f 3f諧波分量 RTC6649e PA PA輸出匹配電路和濾波電路 本振濾波電路 LNA 關(guān)鍵指標(biāo)Gain 噪聲系數(shù) 最大輸入電平 RTC5608 BFU730 內(nèi)置匹配LNA 低噪聲RF三極管 高頻電容 射頻特性 一個(gè)電容器的高頻等效電路如圖所示 圖中 電感L等效為引線電感 電阻Rs表示引線導(dǎo)體損耗 電阻Re表示介質(zhì)損耗 由圖可見(jiàn) 電容器的引線電感將隨著頻率的升高而降低電容器的特性 如果引線電感與實(shí)際電容器的電容諧振 這將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)串聯(lián)諧振 使總電抗趨向?yàn)? 由于這個(gè)串聯(lián)諧振產(chǎn)生一個(gè)很小的串聯(lián)阻抗 所以非常適合在射頻電路的耦合和去耦電路中應(yīng)用 然而 當(dāng)電路的工作頻率高于串聯(lián)諧振頻率時(shí) 該電容器將表現(xiàn)為電感性而不是電容性 一個(gè)電容器的阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系 高頻電感 射頻特性 線圈通常時(shí)用導(dǎo)線在圓柱體上繞制而成 相鄰位置線段間有分離的移動(dòng)電荷 寄生電容的影響上升 如右圖一個(gè)電感器的高頻等效電路如圖所示 圖中 電容Cs為等效分布電容 Rs為等效電感線圈電阻 Cs和Rs分別代表分布電容Cd和電阻Rd的綜合效應(yīng) 從圖可見(jiàn) 分布電容Cs與電感線圈并聯(lián) 這也意味著 一定存在著某一頻率 在該頻率點(diǎn)線圈電感和分布電容產(chǎn)生并聯(lián)諧振 使阻抗迅速增加 通常稱這一諧振頻率點(diǎn)為電感器的自諧振頻率 SRF SelfResonantFrequency 當(dāng)頻率超過(guò)諧振頻率點(diǎn)時(shí) 分布電容Cs的影響將成為主要因素 線圈的阻抗降低 高頻電感的等效電路 濾波器 關(guān)鍵指標(biāo)帶外抑制 帶內(nèi)插損 帶內(nèi)平坦度 LC濾波電路 傳輸線理論 雙線傳輸線的特性阻抗 入射波 反射波 反射系數(shù) Smith圓圖 阻抗匹配 常用反射損耗 RL 電壓駐波比 VSWR 對(duì)照表 常見(jiàn)傳輸線實(shí)際結(jié)構(gòu)圖 同軸線 coaxialcable 帶狀線 stripline 微帶線 microstrip 縫隙傳輸線 slotline 共面波導(dǎo) coplanarwaveguide 懸置微帶線 suspendedmicrostrip 矩形波導(dǎo) rectangularwaveguide 圓形波導(dǎo) cylindricalwaveguide 翼片波導(dǎo) finline 介質(zhì)波導(dǎo) dielectricwaveguide 光纖 opticalfiber 導(dǎo)體 微帶線 金屬導(dǎo)體帶條與接地板構(gòu)成的傳輸線 導(dǎo)體 h 介質(zhì)材料 t 微帶線基本設(shè)計(jì)參數(shù) 基板參數(shù) 介電常數(shù) 介質(zhì)損耗角正切 基板高度和導(dǎo)線厚度 電特性參數(shù) 特性阻抗 工作頻率 工作波長(zhǎng) 波導(dǎo)波長(zhǎng)和電長(zhǎng)度 微帶線參數(shù) 寬度 長(zhǎng)度和單位長(zhǎng)度衰減量 低頻電路端口以電壓電流表示 對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)參量 Z Y參量射頻電路端口以反射波入射波表示 對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)參量 散射參量 S參數(shù) 微波網(wǎng)絡(luò)理論 2 PortNetwork a1 a2 ZL b2 b2 Zs H參數(shù) Y參數(shù) Z參數(shù) S參數(shù) NetworkParametersfor2 portNetwork 散射矩陣 S參數(shù) S參數(shù)的意義 二 匹配電路 匹配電路的概念目的 獲得最大功率傳輸獲得最小系統(tǒng)噪聲獲得最佳頻率響應(yīng)獲得最大功率容量等多種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用 低噪聲放大電路寬頻帶放大電路功率放大電路等射頻電路中 集總參數(shù)L形匹配電路 分立元件的8種電路結(jié)構(gòu) SmithChart5 jx jx jb jb Inductive Capacitive r 0g r g 0 頻率 功率 阻抗頻率 射頻信號(hào)分析 頻域 低頻信號(hào)分析 時(shí)