射频通信电路01(2009).ppt

1、第一章选频回路与阻抗变换,功能：选频、阻抗变换 应用：射频系统的各个模块 放大、振荡、调制、解调,2020/8/25,Informationx=0时对应实轴;x=时缩为点(1, 0)。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,60,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,61,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept.

2、 XJTU,62,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,63,补充：S参数与Smith圆图,例：传输线阻抗Z0=50W,终端接有如下负载阻抗，求相应的反射系数G。,解：,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,64,补充：S参数与Smith圆图,设:,导纳圆图,则可以看到，对于归一化导纳y来说，也可以得到相应的圆图，并且是阻抗圆图旋转180的形式，称之为导纳圆图。,有:,2020/8/25,Informati

3、on&Communication Engineering Dept. XJTU,65,补充：S参数与Smith圆图,阻抗圆图,导纳圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,66,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,67,补充：S参数与Smith圆图,对于x=-1/3的一个电容，对应的导纳值为b=3 在阻抗圆图和导纳圆图中的位置关于原点对称，对应的反射系数值相同。,也就是说，对于同一个电路，在阻抗圆图和导

4、纳圆图中的位置关于原点相互对称，分别按照阻抗圆图或导纳圆图的定义读出（或绘出）其（阻抗、导纳、反射系数）数据。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,68,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,69,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,70,补充：S参数与Smith圆图,Smith圆图应用 （1）

5、串-并联转换（Z-Y转换）,如果在同一张图（既阻抗图与导纳图重合）上画出同一个元件的阻抗点和导纳点，导纳圆图中G的两个轴方向不变，则应为关于原点对称的两个点。,关于原点对称的点即为转换结果。 如果把阻抗图旋转180得到导纳图，并画出同一个元件的导纳点，上半平面对应负电纳（感性）、下半平面对应正电纳（容性）。描述出来的同一个元件的点的位置不变。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,71,补充：S参数与Smith圆图,（2）L型阻抗匹配网络 例：Rs=30W,RL=80W均为纯电阻 解：使用圆图时都先要进行归一化，得

6、到 归一化负载电导： 归一化信号源内阻：,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,72,补充：S参数与Smith圆图,（1）先在横轴上找出负载和源内阻对应的点A,B。 （2）从负载找等g圆YAB，并画出其关于原点对称的等变换圆ZAB。 （3）过源内阻点B做等r圆与等变换圆相交于M,有对称点N。 （4）A-N电纳差=L M-B电抗差=C,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,73,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Infor

7、mation&Communication Engineering Dept. XJTU,74,补充：S参数与Smith圆图,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,75,14 集中选频滤波器,声表面波滤波器（SAW）,表面波 传播方向,声表面波滤波器是一种以铌酸锂、锆钛酸铅或石英等压电材料为基体构成的一种电声换能元件。,体积小、重量轻。 中心频率可以适合于高频、超高频 （几MHz1GHz）工作。幅频特性为： 相对通频带有时可以达到50%。 用与集成电路相同的平面加工工艺。制造简单、重复性好。 接入实际电路时，必须实现

8、良好的匹配。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,76,14 集中选频滤波器,集中选频滤波器的特点为： f0 : 声表面晶体 陶瓷 机械 BW0.7 /f0 : 声表面机械晶体= 陶瓷 插入损耗：声表面机械陶瓷晶体 使用时应注意阻抗匹配。 与放大器的级联顺序应综合考虑实际情况选择 先选频后放大：抗外部干扰好；抗内部噪声和非线性失真差。 先放大后选频：抗外部干扰差；抗内部噪声和非线性失真好。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,77,

9、15 集成电感,集成的必要性： 电路小型化；减少电路与外界的连线 集成的要求： 大电感；高Q值；较高工作频率 主要类型： 螺旋电感回路损耗大，Q值低 连接线电感连接集成电路芯片和引脚的金属线，在高频时可看作电感。损耗电阻小；Q值高,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,78,dB, dBW, and dBm,dB（功率）,dB（电压）,dBW与dBm,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,79,补充：S参数与Smith圆图,二端口网络的

10、描述,低频参数 阻抗参数 (Impedance Parameters),记：,则：,其中,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,80,补充：S参数与Smith圆图,导纳参数 (Admittance Parameters),其中,混合参数 (Hybrid Parameters),ABCD参数,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,81,补充：S参数与Smith圆图,高频参数 频率增加，在微波波段（100MHz），电流和电压的测量已比较困难

11、。 分布参数的影响凸显 电路工作模式变化，功率成为主角。 导线上不同位置处电压电流信号瞬时值不再处处相等 分布参数模型下信号以波的方式流动 S参数 (Scattering Parameters)散射参数，是描述反射波功率b和入射波功率a 之间关系的一组网络参数。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,82,补充：S参数与Smith圆图,定义：n号端口的归一化入射电压波an和归一化反射电压波bn分别为：,其中，Z0是连接在网络输入、输出端口的传输线的特性阻抗。,2020/8/25,Information&Communication Engineering Dept. XJTU,83,补充：S参数与Smith圆图,其中|an|2为匹配时的最大输入功率， |bn|2为最大输入功率与实际输入功率