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射频知识专题讲座

射频知识专题讲座. 孙保华. ※ 射频定义. ☺ ： 射频并没有严格的定义，通常是指 30MHz ~ 4GHz 频段。. ※ 射频特性. ☺ ： 一方面，随着频率升高到射频频段，通常在分析 DC 和低频电路时乐于采用的基尔霍夫定律、欧姆定律以及电压电流的分析工具，已不精确或不再适用。分布参数的影响不容忽略。. ☆ 举例说明分布参数的影响： 电阻、电容、电感等常用器件，频率较低时，忽略分布参数，其模型为：. ☺ ： 另一方面，纯正采用电磁场理论方法，尽管可以很好的全波分析和计及分布参数等的影响，但很难触及高频放大器、 VCO 、混频器等实用内容。.

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射频知识专题讲座

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Presentation Transcript

  1. 射频知识专题讲座 孙保华

  2. ※ 射频定义 ☺：射频并没有严格的定义，通常是指30MHz ~ 4GHz频段。 ※ 射频特性 ☺：一方面，随着频率升高到射频频段，通常在分析DC和低频电路时乐于采用的基尔霍夫定律、欧姆定律以及电压电流的分析工具，已不精确或不再适用。分布参数的影响不容忽略。

  3. ☆举例说明分布参数的影响：电阻、电容、电感等常用器件，频率较低时，忽略分布参数，其模型为：☆举例说明分布参数的影响：电阻、电容、电感等常用器件，频率较低时，忽略分布参数，其模型为： ☺：另一方面，纯正采用电磁场理论方法，尽管可以很好的全波分析和计及分布参数等的影响，但很难触及高频放大器、VCO、混频器等实用内容。

  4. 而考虑分布参数时，其模型分别为：

  5. 以某一空心绕线电感为例: 哈哈，电感变成电容了!

  6. ☻: 当然，一个射频工程师的工作，不仅仅是考虑分布参数的影响就够了，还包括…

  7. ※ 结合手机开发，概括射频组工作如下： ☺：从电路功能看，可能包括调制、解调、振荡、变频、功率放大、低噪声放大以及天线等部分。 ☺：从解决问题看，可能包括噪声、稳定性、阻抗匹配、EMI、EMC以及天线辐射等问题。 ☺：从工作性质看，可能包括布线、调板等。 ☺：从解决问题的手段看，一方面是经验积累，另一方面是理论分析与仿真。

  8. ※ 鉴于该报告的性质，不可能涵盖实际工作的方方面面，亦不宜过于深入地讨论某一问题。为此选择几个有代表性的问题与新同事介绍或讨论。 ☺：进一步了解和学习GSM通信原理。 比如大家都知道GSM通信使用的是GMSK调制，在手机中以I、Q正交信号方式实现，当出现出现接收灵敏度或其它问题时，可能就要观察上述信号的波形。那么I、Q又是如何产生的呢？

  9. ☺：结合自己的工作，读懂公司现有的手机资料，如Seville平台资料等。☺：结合自己的工作，读懂公司现有的手机资料，如Seville平台资料等。 ☺：学会Mentor软件，逐步积累布线经验。 ☺：熟悉各种实验设备。 ☺：掌握Ansoft仿真软件。 公司现有的Ansoft仿真软件主要包括两个模块，即: Serenade 用于电路仿真，其中Homornic部分用于线性和非线性电路仿真，Symphony部分用于系统仿真。 Maxwell用于电磁场仿真，Ensemble采用矩量法(MoM)计算无限大平面多层煤质问题，HFSS采用有限元法(FEM)分析三维场问题。

  10. ☼ Serenade分析实例——VCO。

  11. ☼ Ensemble分析实例——微带天线阵。

  12. ※ 最后，针对当前工作中进行或拟定进行两个题目与大家讨论※ ☆1 宽带匹配网络设计。 若信号源阻抗与负载阻抗存在共轭关系，即： 则称之为完全匹配。 当给定信号源和负载阻抗时，可以通过设计匹配网络的办法改善匹配。 匹配网络

  13. 上述匹配网络通常采用机总参数的电感、电容和阻抗变换器上述匹配网络通常采用机总参数的电感、电容和阻抗变换器 等组成，视为一个无耗、互易二端口网络。 不幸的是，即使采用匹配网络，在一定的频带内，理论上也 不能实现完全匹配，即客观上存在带宽增益极限。 在设计方面： 对于几类典型解析负载，可以采用tchebyshev、椭圆函数等增益逼近以及达林顿综合办法设计匹配网络。而当阻抗只有离散数据，甚至只有测试结果时，可采用直接法、实频数据法以及基于现代最优化计算方法（模拟退火法、遗传算法等）的设计方法。

  14. ☻设计匹配网络的前提则需获得相关的阻抗，现在的问题是如何测量有源一端口网络的阻抗值，如信号源、VCO等？☻设计匹配网络的前提则需获得相关的阻抗，现在的问题是如何测量有源一端口网络的阻抗值，如信号源、VCO等？ VCO 能否采用网络分析仪直接测量？

  15. ☆2. 手机SAR（Specific Absorption Rate）分析、测量与解决方案。 手机辐射对人体健康的影响，特别是对人脑的影响日益受到人们的关注，对上述问题的分析与解决也将成为射频工作的一个重要问题。

  16. ☺：进行SAR仿真，可选用的电磁场数值方法有：☺：进行SAR仿真，可选用的电磁场数值方法有： 矩量法（MOM） 有限元法（FEM） 时域有限差分法（FDTD） 传输线法(TLM）等。 降低辐射对人脑影响，解决办法： 合理的天线形式（PIFA ?） 合理的手机结构 ( ? )

  17. 欢迎大家就感兴趣的问题提问和提出建议。 推荐参考书目 《射频电路设计—理论与应用》 《射频电路设计》 均由电子出版社出版

  18. 谢谢收看！

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