射频电路的原理及应用射频电路是什么 _小知识

什么是射频电路？射频简称RF，射频就是射频电流，它是一种高频交换变更电磁波的简称。每秒变更小于1000次的交换电称为低频电流，大于1000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。
射频电路指处置信号的电磁波长与电路或器件尺码处于同一数目级的电路。此时由于器件尺码和导线尺码的关系，电路须要用散布参数的相干理论来处置，这类电路都可以以为是射频电路，对其频率没有严厉请求，如长距离传输的交换输电线（50或60Hz）有时也要用RF的相干理论来处置。
射频电路的原理及发展射频电路最重要的运用范畴就是无线通讯，图1.1为一个典范的无线通讯体系的框图，下面以这个体系为例剖析射频电路在全部无线通讯体系中的作用。

文章插图
图1.1 典范射频体系方框图
这是一个无线通讯收发机（tranceiver）的体系模型，它包括了发射机电路、吸收机电路以及通讯天线。这个收发机可以运用于个人通讯和无线局域网络中。在这个体系中，数字处置部分重要是对数字信号进行处置，包含采样、紧缩、编码等；然后通过A/D转换器转换器变成模仿情势进入模仿信号电路单元。
模仿信号电路分为两部分：发射部分和吸收部分。
发射部分的重要作用是：数- 模转换输出的低频模仿信号与本地振荡器供给的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号，射频信号经过天线辐射到空间中去。吸收部分的重要作用是：空间辐射信号经过天线耦合到吸收电路中去，吸收到的微弱信号经过低噪声放大器被放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包括中频信号分量的信号。滤波器的作用就是将有用的中频信号滤出来后输入模-数转换器转换成数字信号，然落后入数字处置部分处置。
下面，将针对图1.1 方框图中的低噪声放大器（LNA）讨论一般射频电路的组成和特色。
图1.2以TriQuint公司的TGA4506-SM为例，给出了这个放大器的电路板图，注意到输入信号是通过一个经过匹配滤波网络输入放大模块。放大模块一般采取晶体管的共射极构造，其输入阻抗必需与位于低噪声放大器前面的滤波器的输出阻抗相匹配，从而保证最佳传输功率和最小反射系数，对于射频电路设计来说，这种匹配是必需的。此外，低噪声放大器的输出阻抗必需与其后端的混频器输入阻抗相匹配，同样能保证放大器输出的信号能完整、无反射的输入到混频器中去。这些匹配网络是由微带线组成，在有些时候也可能由独立的无源器件组成，但是它们在高频情形下的电特征与在低频的情形下完整不同。图上还可以看出微带线实际上是必定长度和宽度的敷铜带，与微带线衔接的是片状电阻、电容和电感。

文章插图
图1.2 TGA4506-SM电路版图

文章插图
图1.3用于个人通讯终端的低噪声放大器电路板图
在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。
在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表接收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中流传，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输才能，我们把具有远距离传输才能的高频电磁波称为射频，英文缩写：RF 。高频电路根本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的。高频电路中应用的元器件与低频电路中应用的元器件频率特征是不同的。高频电路中无源线性元件重要是电阻(器)、电容(器)和电感(器) 。
在电子技巧范畴，射频电路的特征不同于普通的低频电路。重要原因是在高频条件下，电路的特征与低频条件下不同，因此须要应用射频电路理论去懂得射频电路的工作原理。在高频条件下，杂散电容和杂散电感对电路的影响很大。杂散电感存在于导线衔接以及组件本身存在的内部自感。杂散电容存在于电路的导体之间以及组件和地之间。在低频电路中，这些杂散参数对电路的性能影响很小，随着频率的增长，杂散参数的影响越来越大。在早期的VHF资源网频段电视吸收机中的高频头，以及通讯吸收机的前端电路中，杂散电容的影响都非常大以至于不再须要另外添加电容。
此外，在射频条件下电路存在趋肤效应。与直流不同的是，在直流条件下电流在全部导体中流动，而在高频条件下电流在导体表面流动。其成果是，高频的交换电阻要大于直流电阻。