射頻知識專題講座

1、射頻知識專題講座,孫保華,※ 射頻定義,?：射頻并沒有嚴(yán)格的定義，通常是指30MHz ~ 4GHz頻段。,※ 射頻特性,?：一方面，隨著頻率升高到射頻頻段，通常在分析DC和低頻電路時樂于采用的基爾霍夫定律、歐姆定律以及電壓電流的分析工具，已不精確或不再適用。分布參數(shù)的影響不容忽略。,?：另一方面，純正采用電磁場理論方法，盡管可以很好的全波分析和計及分布參數(shù)等的影響，但很難觸及高頻放大器、VCO、混頻器等實用內(nèi)容。,☆舉例說明分布參數(shù)的影

2、響：電阻、電容、電感等常用器件，頻率較低時，忽略分布參數(shù)，其模型為：,而考慮分布參數(shù)時，其模型分別為：,以某一空心繞線電感為例:,哈哈，電感變成電容了!,?: 當(dāng)然，一個射頻工程師的工作，不僅僅是考慮分布參數(shù)的影響就夠了，還包括…,?：從電路功能看，可能包括調(diào)制、解調(diào)、振蕩、變頻、功率放大、低噪聲放大以及天線等部分。,?：從解決問題看，可能包括噪聲、穩(wěn)定性、阻抗匹配、EMI、EMC以及天線輻射等問題。,?：從工作性質(zhì)看，可能包括布

3、線、調(diào)板等。,※ 結(jié)合手機開發(fā)，概括射頻組工作如下：,?：從解決問題的手段看，一方面是經(jīng)驗積累，另一方面是理論分析與仿真。,※ 鑒于該報告的性質(zhì)，不可能涵蓋實際工作的方方面面，亦不宜過于深入地討論某一問題。為此選擇幾個有代表性的問題與新同事介紹或討論。,?：進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)GSM通信原理。 比如大家都知道GSM通信使用的是GMSK調(diào)制，在手機中以I、Q正交信號方式實現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)出現(xiàn)接收靈敏度或其它問題時，可能就要觀察上述信號

4、的波形。那么I、Q又是如何產(chǎn)生的呢？,?：結(jié)合自己的工作，讀懂公司現(xiàn)有的手機資料，如Seville平臺資料等。,?：學(xué)會Mentor軟件，逐步積累布線經(jīng)驗。,?：掌握Ansoft仿真軟件。 公司現(xiàn)有的Ansoft仿真軟件主要包括兩個模塊，即: Serenade 用于電路仿真，其中Homornic部分用于線性和非線性電路仿真，Symphony部分用于系統(tǒng)仿真。

5、 Maxwell用于電磁場仿真，Ensemble采用矩量法(MoM)計算無限大平面多層煤質(zhì)問題，HFSS采用有限元法(FEM)分析三維場問題。,?：熟悉各種實驗設(shè)備。,? Serenade分析實例——VCO。,? Ensemble分析實例——微帶天線陣。,※ 最后，針對當(dāng)前工作中進(jìn)行或擬定進(jìn)行兩個題目與大家討論※,☆1 寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。 若信號源阻抗與負(fù)載阻抗存在共軛關(guān)系，即：,則稱之為完全匹配。

6、 當(dāng)給定信號源和負(fù)載阻抗時，可以通過設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)的辦法改善匹配。,匹配網(wǎng)絡(luò),,,,,,,,,,,上述匹配網(wǎng)絡(luò)通常采用機總參數(shù)的電感、電容和阻抗變換器等組成，視為一個無耗、互易二端口網(wǎng)絡(luò)。 不幸的是，即使采用匹配網(wǎng)絡(luò)，在一定的頻帶內(nèi)，理論上也不能實現(xiàn)完全匹配，即客觀上存在帶寬增益極限。,在設(shè)計方面： 對于幾類典型解析負(fù)載，可以采用tchebyshev、橢圓函數(shù)等增益逼近以及達(dá)林頓綜合辦法設(shè)計匹

7、配網(wǎng)絡(luò)。而當(dāng)阻抗只有離散數(shù)據(jù)，甚至只有測試結(jié)果時，可采用直接法、實頻數(shù)據(jù)法以及基于現(xiàn)代最優(yōu)化計算方法（模擬退火法、遺傳算法等）的設(shè)計方法。,?設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)的前提則需獲得相關(guān)的阻抗，現(xiàn)在的問題是如何測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，如信號源、VCO等？,VCO,,,,能否采用網(wǎng)絡(luò)分析儀直接測量？,,,☆2. 手機SAR（Specific Absorption Rate）分析、測量與解決方案。 手機輻射對人體健康的影響，特

8、別是對人腦的影響日益受到人們的關(guān)注，對上述問題的分析與解決也將成為射頻工作的一個重要問題。,,?：進(jìn)行SAR仿真，可選用的電磁場數(shù)值方法有： 矩量法（MOM） 有限元法（FEM） 時域有限差分法（FDTD） 傳輸線法(TLM）等。 降低輻射對人腦影響，解決辦法： 合理的天線形式（PIFA ?） 合理的手機結(jié)構(gòu) ( ? ),推薦參考書目《射頻