射频知识讲座

1、射频知识专题讲座射频知识专题讲座 孙保华孙保华 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。 ：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： 而考虑分布参数时，其模型分别为： 以某一空心绕线电感为例: 1.01.

2、21.41.61.82.02.22.42.62.83.0 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 Impedance frequency 61.4LnH0.087CpF100Q 哈哈，电 感变成电 容了! : 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 ：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

3、经验积累，另 一方面是理论分析与仿真。 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？ ：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: Se

4、renade 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。 Serenade分析实例VCO。 Ensemble分析实例微带天线阵。 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 g Z 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： * gL ZZ 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 L

5、Z 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。 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 s Z 能否采用网络 分析仪直接测 量？ 2. 手机SAR（Specific Absorption Rate）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。 ：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