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射频与微波基础知识您清楚吗?

发布时间:2022-10-09作者来源:金航标浏览:1498


今天我们接着去学习另一篇 射频技术基础的讲义,这篇讲义同样来自于网络整理,署名是东南大学陈志恒老师。仅用于学习分享,切勿用于商业用途,如有侵权,请联系管理员删除。

小木匠依据自己的设计经验和总结对[敏感词]讲义进行解读,水平有限,还请海涵。


讲义的主要内容:

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No.1 无源器件

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详解射频电路中的电阻,电容和电感

无源器件是射频电路中常用的一种元器件,其相对的是有源器件,一般情况下我们认为不需要外接电源的元器件都属于无源器件,那么除此之外的器件则属于有源器件。无源器件主要包括电阻,电容,电感,转换器,渐变器,匹配网络,谐振器,滤波器,混频器和开关等。

讲义中详细介绍了无源器件的一个重要参数——品质因数Q值,Q值是表征无源器件性能的一个重要参数,文中给出了其详细的定义:单位周期内,器件所储存能量和消耗能量的比值,很明显,对于大多数无源器件来说,这个Q值越高越好。电阻器除外。这个我们在以后详细介绍。

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注意:对于分立无源器件来说,电感不一定是感性,电容也不一定是容性,电阻也不是纯电阻。因为分布参数效应/长线效应,在电感上会有很多分布电容/电阻,因此在电感的正常工作仅限于一定的频率,超出其频率范围,电感的性质就会发生变化,相应的电容和电阻也有类似的特性。这个变化点就是其自谐振频率。

为什么呢?欢迎留言讨论。

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No.2 传输线

传输线是射频和微波技术基础中的基础,尤其对于无源器件来说,其很多的都是有传输线/段来组成的。脱离传输线的射频设计是不完整的。

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传输线的分析方法有多种多样,对于现在射频工程师来说,死记硬背公式不太现实,也没有必要,但是掌握传输线必要的场分布/阻抗比对于设计来说益处大大地。

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上面的公式,要记牢哦。


No.3 史密斯圆图

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史密斯圆图是一种阻抗匹配的工具,可以说,凡是设计到阻抗匹配的地方,史密斯圆图都能提供很好的帮助,史密斯圆图提供了一种简单的可视化的匹配方法,省去了繁琐的计算。

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No.4 阻抗变换

对于无源器件可以简单的认为其设计过程就是一个阻抗变换的过程,比如无源滤波器,我们只是在需要的频率范围内实现阻抗匹配,而在不需要的频率范围内阻抗失配。这点需要提醒大家,我们课本上所说的很多参数的定义,级联等都是基于阻抗匹配情况下的,如果阻抗是失配的,那么 公式的有效性就要大打折扣了。

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No.5 网络参数

再谈微波网络参数

网络参数是微波系统性能的重要表征,尤其是S参数更是重中之重。

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