射频知识 讲座

射频知识讲座第一页，共二十四页，2022年，8月28日※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。第二页，共二十四页，2022年，8月28日☺：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。☆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：

第三页，共二十四页，2022年，8月28日而考虑分布参数时，其模型分别为：第四页，共二十四页，2022年，8月28日

以某一空心绕线电感为例:哈哈，电感变成电容了!第五页，共二十四页，2022年，8月28日☻: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…第六页，共二十四页，2022年，8月28日第七页，共二十四页，2022年，8月28日第八页，共二十四页，2022年，8月28日☺：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。※结合手机开发，概括射频组工作如下：☺：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。第九页，共二十四页，2022年，8月28日※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？第十页，共二十四页，2022年，8月28日第十一页，共二十四页，2022年，8月28日第十二页，共二十四页，2022年，8月28日第十三页，共二十四页，2022年，8月28日☺：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。☺：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。☺：熟悉各种实验设备。第十四页，共二十四页，2022年，8月28日☼Serenade分析实例——VCO。第十五页，共二十四页，2022年，8月28日第十六页，共二十四页，2022年，8月28日☼Ensemble分析实例——微带天线阵。第十七页，共二十四页，2022年，8月28日※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。匹配网络第十八页，共二十四页，2022年，8月28日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。第十九页，共二十四页，2022年，8月28日

☻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？第二十页，共二十四页，2022年，8月28日☆2.手机SAR（SpecificAbsorptionRate）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。

第二十一页，共二十四页，2022年，8月28日☺：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(?)第二十二页，共二十四页，2022年，8月28日推荐参考书目《射频电路设计—理论与应用》《射频