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射頻電路的原理及應用 射頻電路是什么

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什么是射頻電路？射頻簡稱RF ， 射頻就是射頻電流 ， 它是一種高頻交換變更電磁波的簡稱 。每秒變更小于1000次的交換電稱為低頻電流 ， 大于1000次的稱為高頻電流 ， 而射頻就是這樣一種高頻電流 。
射頻電路指處置信號的電磁波長與電路或器件尺碼處于同一數目級的電路 。此時由于器件尺碼和導線尺碼的關系 ， 電路須要用散布參數的相干理論來處置 ， 這類電路都可以以為是射頻電路 ， 對其頻率沒有嚴厲請求 ， 如長距離傳輸的交換輸電線（50或60Hz）有時也要用RF的相干理論來處置 。
射頻電路的原理及發展射頻電路最重要的運用范疇就是無線通訊 ， 圖1.1為一個典范的無線通訊體系的框圖 ， 下面以這個體系為例剖析射頻電路在全部無線通訊體系中的作用 。

射頻電路的原理及應用 射頻電路是什么

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圖1.1 典范射頻體系方框圖
這是一個無線通訊收發機（tranceiver）的體系模型 ， 它包括了發射機電路、吸收機電路以及通訊天線 。這個收發機可以運用于個人通訊和無線局域網絡中 。在這個體系中 ， 數字處置部分重要是對數字信號進行處置 ， 包含采樣、緊縮、編碼創業網等；然后通過A/D轉換器轉換器變成模仿情勢進入模仿信號電路單元 。
模仿信號電路分為兩部分：發射部分和吸收部分 。
發射部分的重要作用是：數- 模轉換輸出的低頻模仿信號與本地振蕩器供給的高頻載波經過混頻器上變頻成射頻調制信號 ， 射頻信號經過天線輻射到空間中去 。吸收部分的重要作用是：空間輻射信號經過天線耦合到吸收電路中去 ， 吸收到的微弱信號經過低噪聲放大器被放大后與本地振蕩信號經過混頻器下變頻為包括中頻信號分量的信號 。濾波器的作用就是將有用的中頻信號濾出來后輸入模-數轉換器轉換成數字信號 ， 然落后入數字處置部分處置 。
下面 ， 將針對圖1.1 方框圖中的低噪聲放大器（LNA）討論一般射頻電路的組成和特色 。
圖1.2以TriQuint公司的TGA4506-SM為例 ， 給出了這個放大器的電路板圖 ， 注意到輸入信號是通過一個經過匹配濾波網絡輸入放大模塊 。放大模塊一般采取晶體管的共射極構造 ， 其輸入阻抗必需與位于低噪聲放大器前面的濾波器的輸出阻抗相匹配 ， 從而保證最佳傳輸功率和最小反射系數 ， 對于射頻電路設計來說 ， 這種匹配是必需的 。此外 ， 低噪聲放大器的輸出阻抗必需與其后端的混頻器輸入阻抗相匹配 ， 同樣能保證放大器輸出的信號能完整、無反射的輸入到混頻器中去 。這些匹配網絡是由微帶線組成 ， 在有些時候也可能由獨立的無源器件組成 ， 但是它們在高頻情形下的電特征與在低頻的情形下完整不同 。圖上還可以看出微帶線實際上是必定長度和寬度的敷銅帶 ， 與微帶線銜接的是片狀電阻、電容和電感 。
射頻電路的原理及應用 射頻電路是什么

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圖1.2 TGA4506-SM電路版圖
射頻電路的原理及應用 射頻電路是什么

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圖1.3用于個人通訊終端的低噪聲放大器電路板圖
在電子學理論中 ， 電流流過導體 ， 導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體 ， 導體周圍會形成交變的電磁場 ， 稱為電磁波 。
在電磁波頻率低于100khz時 ， 電磁波會被地表接收 ， 不能形成有效的傳輸 ， 但電磁波頻率高于100khz時 ， 電磁波可以在空氣中流傳 ， 并經大氣層外緣的電離層反射 ， 形成遠距離傳輸才能 ， 我們把具有遠距離傳輸才能的高創業網頻電磁波稱為射頻 ， 英文縮寫：RF 。高頻電路根本上是由無源元件、有源器件和無源網絡組成的 。高頻電路中應用的元器件與低頻電路中應用的元器件頻率特征是不同的 。高頻電路中無源線性元件重要是電阻(器)、電容(器)和電感(器) 。
在電子技巧范疇 ， 射頻電路的特征不同于普通的低頻電路 。重要原因是在高頻條件下 ， 電路的特征與低頻條件下不同 ， 因此須要應用射頻電路理論去懂得射頻電路的工作原理 。在高頻條件下 ， 雜散電容和雜散電感對電路的影響很大 。雜散電感存在于導線銜接以及組件本身存在的內部自感 。雜散電容存在于電路的導體之間以及組件和地之間 。在低頻電路中 ， 這些雜散參數對電路的性能影響很小 ， 隨著頻率的增長 ， 雜散參數的影響越來越大 。在早期的VHF頻段電視吸收機中的高頻頭 ， 以及通訊吸收機的前端電路中 ， 雜散電容的影響都非常大以至于不再須要另外添加電容 。

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