锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

射频微波天线知识点整理

时间:2022-08-17 14:00:01 820p安规电容微带型连接器安规电容154k二三极管散热器三极管j112g电感lg1

整理射频微波天线知识点

连接负载网络的反射系数

S参数表征的双端口网络

Γ i n = S 11 S 12 S 21 Γ L 1 ? S 22 Γ L \Gamma_{in}=S_{11} \dfrac{S_{12}S_{21}\Gamma_L}{1-S_{22}\Gamma_L} Γin=S11+1S22ΓLS12S21ΓL

  • 匹配 Γ L = 0 \Gamma_L=0 ΓL=0): Γ i n = S 11 \Gamma_{in}=S_{11} Γin=S11
  • 短路 Γ L = − 1 \Gamma_L=-1 ΓL=1): Γ i n = S 11 − S 12 S 21 1 + S 22 \Gamma_{in}=S_{11}-\dfrac{S_{12}S_{21}}{1+S_{22}} Γin=S111+S22S12S21
  • 断路 Γ L = 1 \Gamma_L=1 ΓL=1): Γ i n = S 11 + S 12 S 21 1 − S 22 \Gamma_{in}=S_{11}+\dfrac{S_{12}S_{21}}{1-S_{22}} Γin=S11+1S22S12S21

长线理论的基本概念

  • TEM波传输线(长线)
    双导体构成,有一对有效的电压端对
    线长度比波长长或与波长相当
    电长度(无量纲)大于等于1
  • 集总参数与分布参数
    集总参数:低频电路中的电阻、电感、电容与电导,连接元件的导线是理想短路线
    分布参数:针对传输线单位长度而言;对传输的电磁波的影响分布在传输线上的每一点

杂散-互调-阻塞干扰

  • 杂散干扰:杂散干扰是由发射机产生的,包括功放产生和放大的热噪声、系统的互调产物,以及接收频率范围内收到的其他干扰,这些杂散落入接收机后会使其信噪比降低
  • 互调干扰(因为幅值大,三阶互调干扰2F1-F2和2F2-F1最严重,互调阶数越低干扰越微弱):两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的频率,从而对通信系统构成干扰
  • 三阶互调公式推导
  • 阻塞干扰:当一个较大干扰信号进入接收机前端的低噪放大器时,由于低噪放大器的放大倍数是根据放大微弱信号所需要的整机增益来设定的,强干扰信号电平在超出放大器的输入动态范围后,可能将放大器推入非线性区,导致放大器对有用的微弱信号的放大倍数降低甚至完全抑制

滤波器选型因素/参数

  • 电压
  • 电流
  • 电磁兼容标准要求
  • 安规标准要求
  • 滤波器电路结构形式
  • 插损曲线
  • 滤波器的安装形式
  • 安装工艺规范
  • 滤波器的Q值
  • 驻波
  • 纹波
  • 带外抑制

控制噪声系数

噪声系数 NF = 输入端信噪比 / 输出端信噪比

噪声系数与噪声温度的关系为: T = ( N F − 1 ) T 0 T=(NF-1)T_0 T=(NF1)T0 N F = T / T 0 + 1 NF=T/T_0+1 NF=T/T0+1,其中 T 0 T_0 T0为绝对温度 (290K)

当网络的额定功率增益远大于1时, 系统的总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数;对于第一级:不但希望噪声系数小, 也希望增益大, 以便减小后级噪声的影响

  • 首选低噪放
  • 利用数字技术减小噪声

MOS管-三极管-二极管

二极管是由P型半导体和N型半导体构成的半导体器件

三极管是流控型的器件,有两个PN结,具有三个电极,分别是基极、发射极和集电极,具有三种工作状态分别为截止区、放大区和饱和区。根据结构可以分为NPN型和PNP型。三极管即可以用于放大电路又可用于开关电路

MOS管是压控型的器件,一般起到开关作用,具有NMOS和PMOS之分,有三个电极,分别是:漏极、源极和栅极

  • 二极管和三极管:电流控制元件,通过控制基极电流才能控制集电极电流或发射极电流
  • MOS管:电压控制元件,它的输出电流决定于输入端电压的大小,基本上不需要信号源提供电流

灵敏度

在给定接收机的解调器前端所要求的最低信噪比条件下,接收机所能检测的最低输入电平

  • 计算公式
  • 推导过程

动态范围

最大不失真电平和噪声电平的差

LNA指标

  • 噪声系数
  • 频率范围:工作范围;频率越宽一般噪声系数会越大
  • 增益
  • 增益平坦度
  • 1dB压缩点
    把增益下降到比线性增益低 1dB 时的输出功率值定义为输出功率的 1dB 压缩点;越高表示放大器的线性动态范围越大,一般 1dB压缩点 越高功耗越大(为什么不用2dB之类的)
  • VSWR
  • OIP3(斜率3时怎么来的?)
    输出三阶交调截取点,当输入功率逐渐增加到输入三阶截止点时,基频与三阶交调增益曲线相交,对应的输出功率为 OIP3,OIP3 越高表示线性度越好以及更少的失真
  • 稳定度
    高低温条件下指标的变化,长时间工作指标的变化,指标变化越小表明稳定度越高

LTE收发系统设计时主要关心的指标

分享好文

射频中为什么要用50欧姆阻抗匹配

匹配电路:最耐压的的匹配(60 Ω \Omega Ω);功率传输最大的匹配(30 Ω \Omega Ω);损耗最小的匹配(75 Ω \Omega Ω

50 Ω \Omega Ω的匹配兼顾了耐压,功率传输和损耗;75 Ω \Omega Ω匹配由于损耗最小,常用于远距离传输

传输系数、反射系数

  • 传输系数:出射电压/入射电压,为标量数值
  • 反射系数:反射电压/入射电压,为标量数值

微带线长与宽哪个能改变阻抗?

长不改变,宽可以

驻波的定义、公式,与反射系数的关系,回波损耗定义

  • 驻波定义:驻波是指频率相同、传输方向相反的两种波(不一定是电波),沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压(或电流)相加的点出现波腹,在两者电压(或电流)相减的点形成波节。在波形上,波节和波腹的位置始终是不变的,给人“驻立不动”的印象,但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等,则波节的幅值为零
  • 驻波比公式:电压最大值/电压最小值=(入射波振幅+反射波振幅)/(入射波振幅-反射波振幅)
  • 回波损耗:入射功率/反射功率,为dB数值
  • VSWR与反射系数关系: VSWR = ( 1 + Γ ) / ( 1 − Γ ) \text{VSWR}=(1+Γ)/(1-Γ) VSWR=(1+Γ)/1Γ
  • S 11 = 20 l g ( Γ ) S_{11}=20lg(\Gamma) S11=20lg(Γ)
  • R L = − S 11 R_{\text{L}}=-S_{11} RL=S11

Smith圆图阻抗匹配画法

  • 并联电容在史密斯圆图上怎么变化
    b站教程

由Z推Y:以匹配点为圆心,匹配点到Z点的距离为半径做圆;找Z点的对径点

  • 顺源逆载,上感下容;左波节点(行波系数K),右波腹点(驻波系数ρ);最外层圆纯电抗纯驻波;一圈半波长

  • 三个特殊点:短路点-匹配点(相对于系统阻抗,不只是50 Ω \Omega Ω)-开路点,从左向右的顺序

  • 等电阻圆、电抗曲线

  • 等反射系数圆
    将复阻抗点与匹配点连线并作圆,在横轴的交点处作垂线可以读数

  • 在图上随便画一个负载点,画出匹配点
    画出单位电阻圆与单位电导圆,依照上感下容的原则找交点,最终落到匹配点

13dBm是多少毫瓦?

10 dBm = 10 mW
翻倍加3dB
13 dBm = 20 mW

天线的调谐原理

(较宽的频率范围内都能达到较好的阻抗匹配)

天线调谐器连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络,它能使发射机与天线之间阻抗匹配,从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率

天线热耗散系数与辐射效率的关系


拆解源阻抗与天线阻抗,有
Z g = R g + j X g Z_g=R_g+jX_g Zg=Rg+jXg
Z A = R A + j X A = ( R r + R L ) + j X A Z_A=R_A+jX_A=(R_r+R_L)+jX_A ZA=RA+jXA=(Rr+RL)+jXA


I g = V g Z g + Z A I_g=\dfrac{V_g}{Z_g+Z_A} Ig=Zg+ZAVg

P r = I g 2 R r P_r=I_g^2R_r Pr=Ig2Rr
P L = I g 2 R L P_L=I_g^2R_L PL=Ig2R

相关文章