射频电路的原理及应用射频电路是什么 _电路

什么是射频电路？简称RF，RF即射频电流，是一种高频交换变化电磁波的简称。每秒钟变化不到1000次的交换电流称为低频电流，变化超过1000次的交换电流称为高频电流，射频就是这样的高频电流。
RF电路指的是这样一种电路，其中处理信号的电磁波长与电路或器件的尺寸处于相同的数量级。此时，由于器件尺寸和导线尺寸的关系，电路必须用色散参数的相干理论来处理。这种电路可以认为是射频电路，对其频率没有严格要求。例如，长距离传输交换传输线(50或60Hz)有时用RF的相干理论来处理。
射频电路的原理和发展RF电路最重要的应用类别是无线通信。图1.1是典型无线通信系统的框图。下面，以这个系统为例，分析一下射频电路在所有无线通信系统中的作用。
图1.1典型射频系统框图
这是一个无线通信收发机的结构模型，包括发射电路、吸收电路和通信天线。该收发器可用于个人通信和无线局域网。在这个系统中，数字处理的重要部分是对数字信号进行处理，包括采样、压缩、编码等。然后通过A/D转换器，转换器变成模拟情况，进入模拟信号电路单元。
模拟信号电路分为两部分:发射部分和吸收部分。
发射部分的重要作用是将数模转换输出的低频模拟信号和本振提供的高频载波通过混频器上变频成射频调制信号，射频信号通过天线辐射到空。吸收部分的重要作用是空之间的辐射信号通过天线耦合到吸收电路中，被吸收的微弱信号通过低噪声放大器放大，然后通过混频器与本振信号一起下变频成包含中频信号分量的信号。滤波器的作用是滤除有用的中频信号，然后输入模数转换器转换成数字信号，但它落在数字处理部分后面进行处理。
接下来，将在图1.1的框图中讨论低噪声放大器(LNA)的一般RF电路的组成和特性。
1.2以TriQuint公司的TGA4506- 为例，给出了这款放大器的电路板图，注意到输入信号是通过匹配滤波输入到放大器模块的。放大器模块一般采用晶体管共发射极结构，其输入阻抗必须与位于低噪声放大器前的滤波器的输出阻抗相匹配，以保证更佳的发射功率和最小的反射系数，这是射频电路设计所必需的。此外，低噪声放大器的输出阻抗必须与混频器后端的输入阻抗相匹配，这也可以保证放大器输出的信号能够完全无反射地输入混频器。这些匹配由微带线组成，有时也可能由独立的无源器件组成，但它们在高频时的电气特性与低频时完全不同。从图中还可以看出，微带线实际上是一条具有一定长度和宽度的覆铜板带，贴片电阻、电容和电感与微带线相连。
1.2 TGA4506- 电路布局
图1.3个人通信终端低噪声放大器电路图
在电子学理论中，当电流流过导体时，导体周围会形成磁场。交流电通过导体时，导体周围会形成交变电磁场，这种电磁场称为电磁波。
当电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表接收，无法形成有效传输。但当电磁波的频率高于100khz时，电磁波可以在空气体中循环，被大气外缘的电离层反射，可以形成远距离传输能力。我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，英文缩写:RF 。高频电路基本上由无源元件、有源器件和无源组成。高频电路中使用的元件的频率特性不同于低频电路中使用的元件的频率特性。高频电路中的无源线性元件是电阻、电容和电感。
在电子技能范畴中，射频电路的特性不同于普通低频电路。重要的原因是电路在高频和低频时的特性不同，所以需要应用射频电路理论来了解射频电路的工作原理。在高频条件下，杂散电容和杂散电感对电路的影响很大。杂散电感存在于导线的连接和元件本身的内部自感中。杂散电容存在于电路的导体之间以及元件和地之间。在低频电路中，这些杂散参数对电路性能的影响很小，随着频率的增加，杂散参数的影响越来越大。在早期的VHF频段电视吸收器的调谐器和通信吸收器的前端电路中，杂散电容的影响是如此之大，以至于不再需要增加额外的电容。
此外，在射频条件下，电路中存在趋肤效应。与DC不同，在DC条件下，电流在所有导体中流动，而在高频条件下，电流在导体表面流动。结果，高频交换电阻大于DC电阻。
高频电路的另一个问题是电磁辐射效应。随着频率的增加，当波长可以与电路大小12比较时，电路就会变成辐射体。此时电路之间、电路与外界环境之间会发生各种耦合效应，导致很多干扰问题。这些问题在低频时往往不明显。

射频电路的原理及应用 射频电路是什么

射频电路的原理及应用射频电路是什么