第一章射频/微波工程介绍
1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。
射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上
2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。
3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。
四个基本特性：
1、似光性；
2、穿透性
3、非电离性
4、信息性
优点：
(1)
(2) 分辨率高。连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,
(3) 尺
(4)
(5)
(6) 频谱宽。频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。
4. 简述射频铁三角的具体内涵。
由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。
频率
功率
阻抗
振荡器、压控振荡器、频率合
成器、分频器、变频器、倍频 器、混频器、滤波器等
频率计数器/功率计、频谱
分析仪
标量/矢量网络分析仪
阻抗测量仪、网络分析仪
阻抗变换、阻抗匹配、天线等
衰减器、功分器、耦合器、 放
大器、开关等
5. 给出几种分贝的定义：dB, dBm ，dBc ，dBc/Hz ，10 dBm+10 dB=？
10dBm+10dB=20dBm
第二章 传输线理论
1. 解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？
在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。
电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到 10MHz 以上,电容Ｃa 的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz 左右时,出现了并联谐振点； 越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。在射频/微波频率下,实际的介质并非理想介质，故在介质内部存在传导电流,也就存在传导电流引起的损耗,更重要的是介质中的带电粒子具有一定的质量和惯性,在电磁场的作用下,很难随之同步振荡,在时间上有滞后现象,也会引起对能量的损。
电感：电感线圈的高频特性已经完全不同于理想电感,在谐振点之前其阻抗升高很快,而在谐振点之后,由于寄生电容C s 的影响已经逐步处于优势地位而逐渐减小。
2. 简述微波电路中Q 值的概念。
品质因素Q 表示一个元件的储能和耗能之间的关系,即
元件耗能元件的储能=
Q
3. 简述传输线有哪几种工作状及其对应的负载反射系数。
当Z L =Z 0或为无限长传输线时,ΓL =0,无反射波,是行波状态或匹配状态。
当Z L 为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时,|ΓL |＝1,全反射, 为驻波状态。 当Z L 为其他值时,|ΓL |≤1, 为行驻波状态。
4. 给出电压驻波比、回波损耗与负载反射系数的关系。 线上任意点的反射系数为
()|2|j L L z e j z ?βΓ=Γ-
定义驻波比VSWR 和回波损耗RL 为
L
L
L RL VSWR Γ-=Γ-Γ+=
lg 20,11
5. 计算特征阻抗位Z0，长度为L ，负载接ZL 的传输线的输入阻抗。
)t a n ()
t a n (000
L jZ Z L jZ Z Z Z L L in ββ++=
6. 史密斯圆图是由怎么构成的？
史密斯圆图是将归一化阻抗（Z=r+jx ）的复数半平面（r>0）变换到反射系数为1的单位圆（|Γ|=1）内。已知一点的阻抗或反射系数,用史密斯圆图能方便地算出另一点的归一化阻抗值和对应的反射系数。
7. 微带线增加导带的宽度和介质基板的厚度对特征阻抗各有什么影响？
增加导带宽度，阻抗减小； 增加介质板厚度，阻抗增加。
8. 简述矩形波导的尺寸选择原则，画出主模的电磁场结构图。
尺寸选择原则：a =0.7λ；b=a/2 主模电磁场结构：
传
播
方向
λg / 2
b
a
9. 简述同轴线的尺寸选择原则，画出主模的电磁场结构图。
同轴线的尺寸选择原则是,TEM ,有足够的功率容量,损耗小, 尺寸尽可能小。
第三章 匹配理论
1. 简述直流和交流电路中的阻抗匹配条件。
直流：当R L =R s 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。
交流：当负载阻抗Z L 与信号源阻抗Z s 共轭时,即Z L =Z *s ,能够实现功率的最大传输,称作共轭匹配或广义阻抗匹配。
2. 射频电路的入射波为，源和负载反射系数分别为和，写出负载功率。
2
2
21)1(G
L L G L b P ΓΓ-Γ-=
3. 设计一个工作频率为300MHz ，输入阻抗75， 输出阻抗50的L 型匹配电路。
（
1.
L 型匹配电路的设计步骤如下：
步骤一: 确定工作频率f c 、 输入阻抗R s 及输出阻抗R L 。 这三个基本参数由设计任务给出。 步骤二: 在如图3-5（a ）所示的L 型匹配电路中,将构成匹配电路的两个元件分别与输入阻抗R s 和输出阻抗R L 结合。当电路匹配时,由共轭匹配条件可以推得
1-=
=s
L
L s R R Q Q
X s
X L R
L
R s
Q s ＝X s / R s
R s
R L P o
Q L ＝R L / X L
X L
X s R L
R s
R s
R L P o
(a )
(b )
U s
＋
－
U s
＋
－
(a) L 型匹配电路(R s ＜R L ); (b)L 型匹配电路（R s ＞R L ）)
L s
C p L p
C s
(a )(b )
(a) C p -L s 低通式L 型;
(b) L p -C s 高通式L 型
4. 设计一个工作频率为500MHz ，带宽为50MHz 的50~100的π型匹配电路。
П 步骤一: 确定工作频率f c 、负载Q 值、 输入阻抗R s 及输出阻抗R L ,并求出R H =max (R s , R L ) 步骤二： 根据图3-10(a)中所示及下列公式计算出X p2、 X s2、 X p1及X s1：
步骤三: 依据电路选用元件的不同,可有四种形式,如图3-10(b)、 (c)、(d)、 (e)所示。其中电感及电容值的求法如下：
?
?
?????
?
?==-=??
??
???
?
?==+=
R Q X Q R X R R R QR X Q R X Q R R s s p s s L p H 121222211
????
???=
=
c c fX C f X L ππ212
5. 画出波导感性和容性销钉调配元件结构及其等效电路。
?
半径r
G
b
Y 0
T －j B
Y 0
T
(a )
(b )
b
a
半径r
Y 1Y 0T
T
j B
6. 简述散射参数[S]的物理意义。
7. 已知双端口网络的A 参数矩阵[A11，A12; A21，A22]，试写出S 参数的表达式。
[]()???
?
???
???
??
?++++-+-=
+++=
+++--+=
--+--+=
??????--=
??
????=
222112112221121122222112112122211211222112111222
21121122
21121111112212
221121221111][a a a a a a a a s a a a a s a a a a a a a a s a a a a a a a a s a a a a y a a a a z
第四章 功率衰减器
1. 简述功率衰减器的基本原理和衰减量的定义。
功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，元件内部含有电阻性材料。
功率衰减器A (dB)
P 1
P 2
12
)()
(lg
10)(12mW P mW P dB A
2. 设计一个5dB 型同阻式固定衰减器（输入输出阻抗均为50欧）。
3. 设计一个10dB 型异阻式固定衰减器（Z1=50欧, Z2=75欧）。
4. 同轴型吸收式衰减器有哪几种，试画出结构图。
在同轴系统中,吸收式衰减器的结构有三种形式： 内外导体间电阻性介质填充、内导体串联电阻和带状线衰减器转换为同轴形式。
(a )(b )(c
)
5. 波导型吸收式衰减器有哪几种，试画出结构图。
固定式和可变式。前者吸收片的位置和面积固定不变,后者可以通过传动机构来改变衰减片的位置或面积,实现衰减量的改变。
单片
吸收薄片
移动
吸收薄片(刀形)
轴
转动
双片
(a )(b )
(a) 固定式； (b) 可变式
6. 简述PIN 二极管的特性。
(1) 直流反偏时,对微波信号呈现很高的阻抗,正偏时呈现很低的阻抗。可用小的直流（低频）功率控制微波信号的通断,用作开关、
(2) 直流从零到正偏连续增加时,对微波信号呈现一个线性电阻,变化范围从几兆欧到几欧姆, (3) 只有微波信号时,I 区的信号积累与微波功率有关,微波功率越大,
管子阻抗越大，
(4) 大功率低频整流器,I 区的存在使得承受功率比普通整流管大的多。
第五章 功率分配器/合成器
1. 功率分配器的技术指标有哪些？给出分配损耗，插入损耗和隔离度的定义。
功率分配器的技术指标包括频率范围、 承受功率、 主路到支路的分配损耗、 输入输出间的插入损耗、 支路端口间的隔离度、 每个端口的电压驻波比等。
分配损耗。 主路到支路的分配损耗实质上与功率分配器的功率分配比有关。如两等分功率分配器的分配损耗是3 dB, 四等分功率分配器的分配损耗是6 dB 。定义
out
in d P P A lg
10=
式中
out in kP P =
插入损耗。 输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素,考虑输入端的驻波比所带来的损耗。定义
A i =A-A d
隔离度。 支路端口间的隔离度是功率分配器的另一个重要指标。如果从每个支路端口输入功率只能从主路端口输出,而不应该从其他支路输出,这就要求支路之间有足够的隔离度。在主路和其他支路都接匹配负载的情况下,i 口和j 口的隔离度定义为
outj
ini
ij P P A lg
10=
2. 简述功率分配器的原理和三端口的功率关系。
功分器
2P 23P 3
1P 1
3. 设计工作频率为500MHz ， 特性阻抗为50欧，功率比例为0.2的集总LC 功率分配器。
4. 设计工作频率为750MHz ， 特性阻抗为50欧，功率比例为1的微带功率分配器。
Z 02=Z 03= Z 0=70.7 Ω ，R=2Z 0=100Ω
薄膜隔离电阻
2R 0
2
P l≈λg / 4
Z 0＝ R 0
2Z ＝R 0P
l≈λg / 4
Z 0＝ R 0
2Z ＝R 0Z ＝R 02
P
第六章 定向耦合器
1. 定向耦合器的技术指标有哪些？给出耦合度，隔离度和方向性的定义和关系。
定向耦合器的技术指标包括频率范围、 插入损耗、 耦合度、 方向性、 隔离度等。 耦合度: 描述耦合输出端口与主路输入端口的比例关系,通常用分贝表示,dB 值越大,耦合端口输出功率越小。耦合度的大小由定向耦合器的用途决定。
描述耦合输出端口与耦合支路隔离端口的比例关系。理想情况下,方向性为无限大。
隔离度: 描述主路输入端口与耦合支路隔离端口的比例关系。理想情况下,隔离度为无限大。
描述定向耦合器特性的三个指标间有严格的关系,即方向性＝耦合度-隔离度。
2. 设计一个工作频率为400MHz 的10dB 高通LC 支路型耦合器（Z0=50欧），计算出元件
值。
步骤一: 确定耦合器的指标,C=-10dB,f c =400MHz, Z 0=50 Ω 步骤二: 利用下列公式计算K 、Z 0s 、 Z 0p ： 步骤三: 利用下列公式计算元件值：
nH
f Z L pF
Z f C c
p s c 68.56259.821
0201==
==ππ
3. 设计一个工作频率为750MHz 的10dB 平行线型耦合器（Z0=50欧，FR4基板材料介电常
数4.5，厚度1.6mm ，损耗角正切0.015），计算出元件值。
步骤一: 确定耦合器指标,包括C=-10dB,f c =750MHz, FR4基板参数εr =4.5, h=1.6 mm ，tanδ=0.015,材料为铜(1 mil) 步骤二: 计算奇偶模阻抗：
Ω
=+-=Ω=-+=04.3610
110137.6910110120
/20/0
020
/20
/0
0C C o C C e Z Z Z Z
步骤三: 电路拓扑如图6-7 所示,利用Mathcad11软件计算,得出耦合线宽度W=2.38mm,间距S=0.31mm,长度P=57.16mm,且50Ω微带线宽度W 50=2.92mm 。
4. 设计3 dB 分支线耦合器，负载为50欧，中心频率5GHz ，基板材料介电常数9.6，厚度
0.8mm
步骤一: 确定耦合器指标(略
) 步骤二: 计算归一化导纳
:
b=
2 , a =1
步骤三: 计算特性阻抗：
Ω===
Ω===3.3511501
10
aY Y Z aY Y Z b b a
a a
步骤四: 计算微带实际尺寸: 支线 50 Ω
W=0.83 mm, L=6.02mm 主线 35.3ΩW=1.36 mm,
L=5.84 mm
第七章 射频/微波滤波器
1. 滤波器的技术指标有哪些？给出工作衰减的定义和四种滤波函数及其衰减图形。 滤波器的指标：工作频率、插入损耗、带内纹波、带外抑制、承受功率
通常采用工作衰减来描述滤波器的衰减特性,即
dB
P P L L
in
A lg 10=
2. 写出最平坦型和切比雪夫型低通原形的元件数计算公式。
最平坦型：
s
AS L n Ω-≥
lg 2)110lg(1
.0
切比雪夫：
()
????????Ω-≥--s L A s n 1
10/1cosh /110cosh ε
3. 画出低通原形向带通滤波器的频率变换过程和元件关系。
g
g
FBW
Ω
L
c
s
γ
ω?
?
?
?
?
?
=
L
s
C
s
s
2
s
1
L
C
ω
=
c
pγ
ω
g
FBW
Ω
C??
?
?
?
?
=
p
2
p
1
C
L
ω
=
L
p
C
p
g
7.958 nH
50 Ω
1.592 pF
1.989 nH
7.958 nH
1.592 pF
6.366 pF50 Ω
(a)
(b)
4.设计一个集总LC切比雪夫带通滤波器，中心频率为75MHz，3dB带宽为10MHz，带内
波纹为1dB，带外75±15MHz的衰减大于30dB,Z0=50
欧。
步骤一: 确定指标:
特性阻抗Z0=50Ω
上通带边频f1=75+5=80 MHz
下通带边频f2=75-5=70 MHz
上阻带边频f=75+15=90 MHz
下阻带边频f=75-15=60MHz
通带内最大衰减LAr=3dB
阻带最小衰减LAs=30dB
步骤三: 计算元件节数n 。
Ar
As
Mag 1.01.010
,110
-=-=ε
[]
Ω-≥
--121cosh 1cosh Mag n
n 取整数3。
步骤四: 计算原型元件值g i
步骤五: 画出电路
456 pF
456 pF
1268 nH 50 OH
50 OH
10 nH
10 nH
3.6 pF
5. 设计三节端耦合切比雪夫微带带通滤波器，设计指标为f 0=6 GHz ， FBW=2.8％ ，波纹为0.1dB 。
RF电路的PCB设计技巧 如今PCB的技术主要按电子产品的特性及要求而改变，在近年来电子产品日趋多功能、精巧并符合环保条例。故此，PCB的精密度日高，其软硬板结合应用也将增加。 PCB是信息产业的基础，从计算机、便携式电子设备等，几乎所有的电子电器产品中都有电路板的存在。随着通信技术的发展，手持无线射频电路技术运用越来越广，这些设备(如手机、无线PDA等)的一个最大特点是：第一、几乎囊括了便携式的所有子系统；第二、小型化，而小型化意味着元器件的密度很大，这使得元器件（包括SMD、SMC、裸片等）的相互干扰十分突出。因此，要设计一个完美的射频电路与音频电路的PCB，以防止并抑制电磁干扰从而提高电磁兼容性就成为一个非常重要的课题。 因为同一电路，不同的PCB设计结构，其性能指标会相差很大。尤其是当今手持式产品的音频功能在持续增加，必须给予音频电路PCB布局更加关注.据此本文对手持式产品RF电路与音频电路的PCB的巧妙设计（即包括元件布局、元件布置、布线与接地等技巧）作分析说明。 1、元件布局 先述布局总原则：元器件应尽可能同一方向排列，通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象；由实践所知，元器件间最少要有 0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求，若PCB板的空间允许，元器件的间距应尽可能宽。对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件，另一面则为分立元件。 1.1 把PCB划分成数字区和模拟区 任何PCB设计的第一步当然是选择每个元件的PCB摆放位。我们把这一步称为“布板考虑“。仔细的元件布局可以减少信号互连、地线分割、噪音耦合以及占用电路板的面积。 电磁兼容性要求每个电路模块PCB设计时尽量不产生电磁辐射，并且具有一定的抗电磁干扰能力，因此，元器件的布局还直接影响到电路本身的干扰及抗干扰能力，这也直接关系到所设计电路的性能。
射频大作业 基于PSpice仿真的振幅调制电路设计数字调制与解调的集成器件学习
目录 题目一：基于PSpice仿真的振幅调制电路设计与性能分析 一、实验设计要求 (3) 二、理论分析 1、问题的分析 (3) 2、差动放大器调幅的设计理论 (4) 2.1、单端输出差动放大器电路 2.2、双端输出差动放大器电路 2.3、单二极管振幅调制电路 2.4、平衡对消二极管调幅电路 三、PSpice仿真的振幅调制电路性能分析 (10) 1、单端输出差动放大器调幅电路设计图及仿真波形 2、双端输出差动放大器调幅电路设计图及仿真波形 3、单二极管振幅调制电路设计图及仿真波形 4、平衡对消二极管调幅电路设计图及仿真波形 四、实验总结 (16) 五、参考文献 题目二数字调制与解调的集成器件学习 一、实验设计要求 (17) 二、概述 (17) 三、引脚功能及组成原理 (18) 四、基本连接电路 (20) 五、参考文献 (21) 六、英文附录 (21)
题目一基于PSpice仿真的振幅调制电路设计 摘要 随着大规模集成电路的广泛发展,电子电路CAD及电子设计自动化（EDA）已成为电路分析和设计中不可缺少的工具。此次振幅调制电路仿真设计基于PSpice，利用其丰富的仿真元器件库和强大的行为建模工具，分别设计了差分对放大器和二极管振幅调制电路，由此对线性时变电路调幅有了更进一步的认识；同时，通过平衡对消技术分别衍生出双端输出的差分对放大器和双回路二极管振幅调制电路，消除了没用的频率分量，从而得到了更好的调幅效果。本文对比研究了单端输出和双端输出的差分对放大器调幅电路及单二极管和双回路二极管调幅电路，通过对比观察时域和频域波形图，可知平衡对消技术可以很好地减小失真。 关键词：PSpice 振幅调制差分对放大器二极管振幅调制电路平衡对消技术 一、实验设计要求 1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成PSpice电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。 1.2 实践任务 (1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 1.3 写作报告 (1) 按论文形式撰写，包括摘要、正文和参考文献，等等。 (2) 正文包括振幅调制电路的设计原理、理论分析结果、实践任务中各阶段设计的电路、参数、波形和频谱，对观察记录的数据配以图像和表格，同时要有充分的文字做分析和对比，有规律性认识。 (3) 论文结构系统、完备、条理清晰、理论正确、数据翔实、分析完整。 1.4 相关提示 (1) 所有电路和信号参数需要各人自行决定，各人有不同的研究结果，锻炼学生的独立研究和实验分析能力。 (2) 为了提高仿真精度和减小调试难度，可以将调制信号和载波的频率设置得较低。 二、理论分析 1、问题的分析 根据题目的要求，差分对放大器和二极管振幅调制电路目的都是实现基本无
Dr. K. Kang 2 Oscillator output spectrum
Dr. K. Kang 3 Phase noise versus amplitude noise Dr. K. Kang 4 Graphical picture of AM and PM
Dr. K. Kang 5 Phase noise? Dr. K. Kang 6 Phase noise measurement
Dr. K. Kang 7 Phase noise in TX chain Dr. K. Kang 8 Phase noise in RX chain
Dr. K. Kang 9 Phase noise in digital communication Dr. K. Kang 10
§??“Perfectly efficient” RLC oscillator §??Signal energy stored in the tank §??Mean square signal (carrier) voltage is Dr. K. Kang 11 General RLC oscillator §??Total mean-square noise voltage §??Noise to Signal ratio §??Resonator Q §??Therefore Dr. K. Kang 12 General RLC oscillator (con’t) N/S?=V↓n?↓↑2 /?V↓sig?↓↑2 = kT/?E↓stored
西安电子科技大学 教师教学工作一览 年下学期 课程名称： 课程性质（必、限、任）： 课程学时数： 主讲教师姓名： 填表时间：
教学任务书 老师： 根据学年学期教学计划的安排，经研究，决定请您担任教学班课程的主讲，该课程学时为学时，请做好教学实施计划安排和备课等环节的工作。 西安电子科技大学 （教学单位盖章） 年月日
课程内容实施进度 注：1课次为2学时课次内容 1 第一章绪论§1.1非线性电子线路§1.2非线性电子线路的应用 2 第二章谐振功率放大器§2.1谐振功放的工作原理和能量关系 3 §2.2谐振功放的动特性曲线和工作状态§2.3谐振功放的工作特性 4 §2.4谐振功放的电路设计和输出匹配网络第二章习题课 5 第三章正弦波振荡器§3.1反馈式振荡器的工作原理（一） 6 §3.1反馈式振荡器的工作原理（二） 7 §3.2 LC正弦波振荡器—变压器耦合式振荡器、三端式振荡器（一） 8 §3.2 LC正弦波振荡器—三端式振荡器（二）、差分对振荡器 9 §3.2 LC正弦波振荡器—频率稳定度分析和改进措施 10 §3.3并联型石英晶体振荡器和串联型石英晶体振荡器 11 §3.4 RC正弦波振荡器第三章习题课 12 第五章振幅调制与解调§5.1 调幅信号分析（一） 13 §5.1调幅信号分析（二） 14 §5.2非线性器件调幅原理、失真和平衡对消技术 15 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（一） 16 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（二） 17 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（一） 18 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（二）第五章习题课 19 第六章混频§6.1晶体管混频器原理
第6章 非接触卡 内容提纲 1、非接触卡的电磁场基础 2、在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频调幅调制的信号类型TYPE A ：TYPE B ： 了解两种卡片的工作基波，副载波，数据速率、调制波形、调制系数 3、TYPE A 中Miller 编码的数据表示方法 4、 TYPE A 的IC 卡命令集、状态集，和状态转换 5、TYPE A 防冲突算法—二进制树搜索算法 6、负载调制 7、Mifare 1系列中，目前只有S50和S70两个型号 ，简述S50卡片内部16个分区，每个分区的功能职责划分 2.1射频识别的电磁场理论 射频识别系统中读写器与卡片之间的能量和数据传输的理论基础是电磁场理论，交变的电场产生磁场，交变的磁场产生电场。麦克斯韦方程组描述了电场与磁场相互转化中产生的对称性。麦克斯韦方程组如下[5]。 B jw E =?? (2.1) D jw J H -=?? (2.2) ρ=??D (2.3)
0=??B (2.4) 其中： E ：电场强度(V/m) H ：磁场强度(A/m) B ：磁感应强度(T) D ：电位移矢量(C/m 2) j ：电流密度(A/In 2) ρ：电荷密度(C/m 3) 方程组中的四个方程比不完成独立，其中两个三度方程可以从两个旋度方程推导出。为了得到一个完整的系统，4个基本方程的各个矢量满足下面的组成关系。 )(E D D = (2.5) )(E J J = (2.6) )(E B B = (2.7) 上述方程是场的本构关系，表示了场与介质之间的关系，也称之为介质的特性方程或者辅助方程。对于线性媒质有下面的关系。 E D ε= (2.8) i J E J +=σ (2.9) H B μ= (2.10) 其中，ε、σ、μ分别表示媒质的介电常数、电导率、磁导率，此三者统称为媒介的本构参数，对于各向同性媒质他们是标量，对于均匀媒质它们是常量，对于非均匀媒质它们是位 置的函数，对于各向异性媒质它们是张量；i J 是外加电流密度，与电路理论中的电流源是 一致的。 i J 、ρ为产生电磁场E 、H 的源，通常i J 与ρ之间的关系为公式2.11。 0t =??+??ρJ (2.11) 2.2读写器与IC 卡的通信 在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频条幅调制的信号类型，即TYPE A 和TYPE B ，本设计采用的是TYPE A 。TYPE A 的射频调幅调制IC 卡与读写器发送、接收波形分别如图2.2和图2.3所示，图中阴影部分为13.56MHz 的射频基波。数字信号作为副载波搭载于射频基波上，射频基波为IC 卡提供了能量，调幅调制信号传送了数据。在非接触式IC 卡的内部，载于射频基波上的副载波经过检波、滤波和放大等处理之后，即可得到方波。在接收的13.56MHz 的基波中含有847.5kHz 的副载波，由副载波对基波的调制实现了接收信号的传递。每一位数据的传送时间为9.44us ，所以传送速率为106Kbit/s [7]。
实验三RFID标签的设计、制作及测试一、【实验目的】 在实际的生产过程中，RFID电子标签在设计并测试完成后，都是在流水线上批量制造生产的。为了让学生体会RFID标签天线设计的理念和工艺，本实验为学生提供了一个手工蚀刻制作RFID电子标签的平台，再配合微调及测试，让学生在亲自动手的过程中，不断地尝试、提炼总结，从而使学生对RFID标签天线的设计及生产工艺，有进一步深刻的理解。 二、【实验仪器及材料】 计算机一台、HFSS软件、覆铜板、Alien Higgs芯片、热转印工具、电烙铁、标签天线实物，UHF测试系统，皮尺 三、【实验内容】 第一步（设计）：从UHF标签天线产品清单中，挑选出一款天线结构，或者自己设计一款标签天线结构，进行HFSS建模画图 第二步（制作）：将第一步中设计好的标签模型用腐蚀法进行实物制作 第三步（测试）：利用UHF读写器测试第二步中制作的标签实物性能 四、【实验要求的知识】 下图是Alien（意联）公司的两款标签天线，型号分别为ALN-9662和ALN-9640。这两款天线均采用弯折偶极子结构。弯折偶极子是从经典的半波偶极子结构发展而来，半波偶极子的总长度为波长的一半，对于工作在UHF频段的半波偶极子，其长度为160mm，为了使天线小型化，采用弯折结构将天线尺寸缩小，可以适用于更多的场合。ALN-9662的尺寸为70mm x 17mm，ALN-9640的尺寸为94.8mm x 8.1mm，之所以有不同的尺寸是考虑到标签的使用情况和应用环境，因为天线的形状和大小必须能够满足标签顺利嵌入或贴在所指定的目标上，也需要适合印制标签的使用。例如，硬纸板盒或纸板箱、航空公司行李条、身份识别卡、图书等。 ALN-9662天线版图 ALN-9640天线版图
射频电路基础大作业 从射频电路的软件仿真和硬件设计两方面分别考察学生的实践和写作能力。以下是两个题目的基本要求、实践任务、写作报告和相关提示的具体内容。 题目一：基于PSpice仿真的振幅调制电路设计 1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成PSpice电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。 1.2 实践任务 (1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 1.3 写作报告 (1) 按论文形式撰写，包括摘要、正文和参考文献，等等。 (2) 正文包括振幅调制电路的设计原理、理论分析结果、实践任务中各阶段设计的电路、参数、波形和频谱，对观察记录的数据配以图像和表格，同时要有充分的文字做分析和对比，有规律性认识。 (3) 论文结构系统、完备、条理清晰、理论正确、数据翔实、分析完整。 1.4 相关提示 (1) 所有电路和信号参数需要各人自行决定，各人有不同的研究结果，锻炼学生的独立研究和实验分析能力。 (2) 为了提高仿真精度和减小调试难度，可以将调制信号和载波的频率设置得较低。 题目二：数字调制与解调的集成器件学习 2.1 基本要求
一、填空：（共20空，每题1分，共20分） 1.电视广播的频带属于_____和UHF波段。 2.集总参数元件是指一个独立的局域性的元件，能够在一定的______范围内提 供特定的电路性能。 3.在低频电路设计中，通常忽略元件的________对电路的影响。 4.一般的，电路板几何尺寸大于1/8工作波长时必须使用______理论进行电路 设计。 5.GSM中文含义是____________。 6.当一个系统的相对带宽达到_______以上时通常认为该系统为宽带系统。 7.10dBmW表示_______mW。 8.电路的有载品质因数包含了________对谐振电路品质因数的影响。 9.在无耗传输线上，各点传输的功率大小存在______关系。 10.一段终端开路的1/8波长传输线，其输入端阻抗为Z in =___________。 11.长度为1/4波长的传输线可以实现负载阻抗Z L 和目标阻抗Z in 的阻抗匹配，其 特性阻抗Z =_______。 12.驻波系数ρ与电压反射系数Γ之间的关系为_______。 13.在Smith圆图上，匹配点的位置坐标是_______。 14.如果测量出一个网络的输出信号中存在不同于输入信号的新频率，则可以判 断该网络是一个_______网络。 15.两端口网络的散射参数的测量可以用_______完成。 16.每种L型匹配都有其不能匹配的区域，这些特定电路不能匹配的区域称为该 电路的______。 17.在双端口网络并联时，使用_______通常可以更加方便于计算和分析。 18.通常滤波器的阶数越_______，滤波器的矩形系数越好。 19.当微带传输线的基底介质厚度加大时，传输线特性阻抗会______。 20.在射频和微波段，趋肤效应必须考虑，其趋肤厚度除了给工作频率有关外， 还与______有关。 二、选择题（共10题，每题2分，共20分）（注意其中有单项或多项正确答案） 1.Smith圆图上的一个点可以表示以下内容（）。 A、阻抗 B、导纳 C、驻波系数 D、驻波比 2.在一段均匀无耗传输线上的任一点其发射系数具有（）的特点。 A、幅值变化而相位不变 B、幅值不变而相位变化
、选择 传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ） 入射电压与电流比 B ?电压与电流之比 入射电压波之比 D ?入射电流波之比 传输线的无色散是指（ C ）与频率无关。 波的速度 B ?波的能量流动的速度 波的相速 D ?波的群速 当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（ C ） 1 B ． -1 C ．0 D ．无法判断 面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（ D ） Z L =O B . Z L =X C . Z L =jX 驻波系数p 的取值范围是（D ）。 p =1 B . 0< p < 1 C . 0< p< 1 在史密斯圆图中坐标原点表示（ C ）。 开路 点 B .短路点 C .匹配点 均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（ A ） 右端点 B .左端点 C .原点 D .上顶点 无耗均匀传输线的特性阻抗为 50?,终端负载阻抗为32 ?，距离终端入/4 处的输入阻抗为（ D ） ?。 50 B ．32 C ．40 D ． 78.125 当终端反射系数为 0.2时，传输线的驻波比为（ B ）。 2 B ．1.5 C ．0.67 D ．无法判断 微带传输线传输的电磁波是（ B ）。 TEM 波 B .准 TEM 波 C . TE 波 D . TM 波 判断题 无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对 已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯 圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错 当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错 在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对 为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对 微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错 在无耗互易二端口网络中，S l2=S 21。对 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错 1. A ． C ． 2. A ． C ． 3. A ． 4. A ． 5. A ． 6. A ． 7. A ． 8. A ． 9. A ． 10. A ． 二、 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Z L = Z 0 D . 1W p 一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内 1．改进型电容三点式振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量2．如图所示电路，以下说法正确的是（C） A．该电路可以产生正弦波振荡 B．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡条 件不能满足； C．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于相位平衡条 件不能满足； D．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡、 相位平衡条件均不能满足； 3．功率放大电路与电压放大电路的区别是（C）A．前者比后者电源电压高B．前者比后者电压放大倍数大 C．前者比后者效率高D．前者比后者失真小 4．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“TIME/DIV”的指示值是5μs，则所测正弦波的频率为（B） A．100kHz B．50kHz C．25kHz D．20kHz 5．小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的（B）A．发送设备B．接收设备C．发送设备、接收设备 6．高频功率放大器主要工作在（D）A．甲类B．乙类 C．甲乙类 D．丙类 7．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则双边带调幅波的表达式为（D）A．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a sinΩt）B．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a cosΩt）C．u DSB(t)=U C（1＋m a cosΩt）cosωC t D．u DSB(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 8．单频调制时，调频波的最大频偏Δf m正比于（A）A．UΩB．uΩ(t)C．Ω 9．鉴相的描述是（C）A．调幅信号的解调B．调频信号的解调C．调相信号的解调 10．下图所示框图能实现何种功能？（B）其中u s(t)= U s cosωc tcosΩt， u r(t)= U r cosωc t 射频通信电路试题及答案 一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内1．二极管峰值包络检波器适用于哪种调幅波的解调（ C ）A．单边带调幅波 B．抑制载波双边带调幅波C．普通调幅波 D．残留边带调幅波2．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（ D ）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类3．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（ B ）A．LC正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器4．变容二极管调频器实现线性调频的条件是变容二极管的结电容变化指数γ为（ C ）A．1/3 B．1/2 C．2 D．45．若载波 uC(t)=UCcosωCt,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调相波的表达式为（ B ）A．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt） B．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mpcosΩt）C．uPM(t)=UC（1＋ mpcosΩt）cosωCt D．uPM(t)=kUΩUCcosωCtcosΩt6．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收550kHz的信号时，还收到1480kHz的干扰信号，此干扰为（ C ）A．干扰哨声 B．中频干扰C．镜像干扰 D．交调干扰7．某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为 10、7MHz，最大频偏Δfm＝10kHz，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为（ B ）A．12kHz B．24kHz C．20kHz D．40kHz8．MC1596集成模拟乘法器不可以用 作（ D ）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数ma为（ C ） A．0、6 B．0、4 C．0、25 D．0、110．以下几种混频器电路中，输出信号频谱最纯净的是（ C ）A．二极管混频器 B．三极管混频器 C．模拟乘法器混频器11．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将 集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（ D ）A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压12．鉴频的描述是 （ B ） A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调13．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（ B ）A． f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器B． f ＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器 C． fs 微波电路及设计的基础知识 1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 微波电路及其设计 1.概述 所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。此外，还有毫米波（30～300GHz）及亚毫米波（150GHz～3000GHz）等。 实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频（RF）电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。 作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。 另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2.微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类 微波电路可以按照传输线的性质分类，如： 图1 微带线 图2 带状线 图3 同轴线 图4 波导 图5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类 微波混合集成电路：采用分离元件及分布参数电路混合集成。 微波集成电路（MIC）：采用管芯及陶瓷基片。 微波单片集成电路（MMIC）：采用半导体工艺的微波集成电路。 图6微波混合集成电路示例 【连载】射频电路设计——原理与应用 相关搜索:射频电路, 原理, 连载, 应用, 设计 随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（RF）和微波（MW）电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。微波射频识别系统（RFID）的载波频率在915MHz和2450MHz频率范围内；全球定位系统（GPS）载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在1.9GHz，并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz 的下行通信链路。通常这些电路的工作频率都在1GHz以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验。 下面的内容主要是结合我从事射频电路设计方向研究4年来的体会，讲述在射频电路设计中必须具备的基础理论知识，以及我个人在研究和工作中累积的一些实际经验。 作者介绍 ChrisHao，北京航空航天大学电子信息工程学院学士、博士生；研究方向为通信系统中的射频电路设计；负责或参与的项目包括：主动式射频识别系统设计、雷达信号模拟器射频前端电路设计、集成运算放大器芯片设计，兼容型GNSS接收机射频前端设计，等。 第1章射频电路概述 本章首先给出了明确的频谱分段以及各段频谱的特点，接着通过一个典型射频电路系统以及其中的单元举例说明了射频通信系统的主要特点。 第1节频谱及其应用 第2节射频电路概述 第2章射频电路理论基础 本章将介绍电容、电阻和电感的高频特性，它们在高频电路中大量使用，主要用于：（1）阻抗匹配或转换（2）抵消寄生元件的影响（扩展带宽）（3）提高频率选择性（谐振、滤波、调谐）（4）移相网络、负载等 第1节品质因数 第2节无源器件特性 第3章传输线 模拟射频IC设计基础理论知识学习及进阶过程 模拟集成电路设计最重要的是基础理论知识，基础理论的重要性很多人一开始并没有意识到，工作一段时间，做过几个项目以后就会深有感触。除此之外就是个人的学习能力和分析问题、解决问题的能力，其实这些能力还是与基础知识有极大关系。 因为理论知识的学习需要一个系统的学习过程，其中涉及到非常多的相关课程，并不是一门实践课所能解决的。基础理论知识的学习途径很多，可以是学校的基础课和专业课，也可以是个人自学相关课程，IC设计所需要的理论知识的深度不是完成学业应付考试的水平所能比拟的，因此需要一个刻苦的深入学习过程。本文主要介绍模拟射频IC设计中所需要的相关基础理论知识的学习过程。 本文就从模拟、射频IC所需要的基础理论知识说起，一步一步说明如何进阶学习。最基础的是高等数学，电路分析基础，模拟电路基础，数字电路，信号与系统，自动控制理论，高频电路基础，射频微波电路理论，无线通信原理，这些是电路方面需要具备的基础知识，其中模拟电路和射频电路需要深入学习，学校课程上的那点皮毛是完全不够用的，需要做到知其然也知其所以然，很多公式及理论的计算推导过程最好彻底吃透；射频电路的S参数、smith圆图、阻抗匹配、噪声系数、线性度、射频收发机结构等理论知识很关键，这个过程非常考验个人的学习能力；无线通信原理是做射频ic必须熟悉的系统方面的知识，射频ic绝大部分是用于通信领域的。然后需要学习的是半导体工艺相关的基础知识，包括半导体器件物理、半导体工艺技术及流程等微电子基础理论知识，因为模拟射频集成电路用到的晶体管、无源器件建模和半导体工艺关系紧密，射频电路实际设计中采用的增强隔离性及降低噪声耦合等的方法和工艺息息相关。 基础知识扎实以后可以开始具体模拟ic设计的课程学习，当然这部分的学习过程也可以和基础知识学习过程结合起来，很多经典ic设计教材都是从基础知识开始讲起，一步一步进阶模拟ic设计的。这个过程比较推荐P.R.Gray的《模拟集成电路分析与设计》，当然最好是英文原版，翻译版本错误多多，容易把初学者带沟里，这本教材的分析推导过程无比详细，能够跟着推导一遍的话绝对收获无穷，从基础的工艺，器件模型，基本放大电路到模拟电路的精髓---运算放大器每一部分都是ic设计的核心基础。其它经典模拟ic教材还有Allen的《CMOS analog circuit design》，拉扎维的《Design of Analog CMOS Integrated Circuits》等等。 模拟ic课程以后就可以进入到射频集成电路的设计课程，这里也有很多经典教材，拉扎维的《射频微电子》，托马斯李的《CMOS射频集成电路设计》，还有清华池保永编写的《CMOS 一、填空题 1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。 2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。 3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。 4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。 5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。 6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。 7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。 8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。 9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。 10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。 11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。 12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。 13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。 14、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关，一般来讲，给定一种振荡模式，腔体的尺寸越大，谐振频率就越高。 15、两段用导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在TEM模时，其长度等于半波长的整数倍。 16、对称振子天线上的电流可近似看成是正弦分布，在天线的输入端电流最大。 17、对称振子天线既可以作发射天线，也可以作接收天线，当它作为发射天线时，它的工作带宽要比作为接收天线时大。 18、天线阵的方向性图相乘原理指出，对于由相同的天线单元组成的天线阵，天线阵的方向性图可由单元天线的方向性图与阵因子相乘得到。 19、螺旋天线的工作模式有法向模、轴向模和边射模三种，其中轴向模辐射垂直极化波。 20、在相同的辐射场强条件下，定向天线与无方向性天线相比可节省输入功率，所节省的倍数等于天线的方向性系数。 二、选择题 1、已知传输线的特性阻抗为50Ω，在传输线上的驻波比等于2，则在电压驻波波节点上的输入阻抗等于：（） （1）、100Ω （2）、52Ω （3）、48Ω （4）、25Ω 2、传输线上的驻波比等于2，在驻波波幅点上的电压等于10V，则驻波波节点上的电压等于：（） （1）、20V （2）、12V （3）、8V （4）、5V 3、常用微波传输系统中，可以传输TEM波的是 （1）矩形波导（2）同轴线（3）圆波导（4）脊形波导 4、在传输线上当观察点由负载沿线向信号源方向移动时，对应于阻抗圆图上： （1）、沿等反射系数圆顺时针方向移动 （2）、沿等电阻圆移动 1. 什么是RF？ 答：RF 即Radio frequency 射频，主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少（CDMA，GSM、市话通、小灵通、模拟手机等）？答：EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz； CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手，应怎样提高？ 答：首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识，然后可以选择一些芯片组，研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么？ 答：其目的是在实施设计之前，让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么？ 答：基本原则是使EMC最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU，这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意？答：ABB是Analog BaseBand， DBB是Ditital Baseband，MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能？二者有何区别？ 答：其实MCU和DSP都是处理器，理论上没有太大的不同。但是在实际系统中，基于效率的考虑，一般是DSP处理各种算法，如信道编解码，加密等，而MCU处理信令和与大部分硬件外设（如LCD等）通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么？ 答：首先，可以选择一个RF专题，比如PLL，并学习一些基本理论，然后开始设计一些简单电路，只有在调试中才能获得一些经验，有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点？ 答：Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识，包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容？ 答：可以看看https://www.doczj.com/doc/6c4084750.html,和https://www.doczj.com/doc/6c4084750.html,，或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看https://www.doczj.com/doc/6c4084750.html,中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制，而W-CDMA采用HPSK调制？ 答：主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话，可以看一些有关数字调制的书，了解使用不同数字调制技术的利与弊。 射频电路基础大作业 射频电路基础大作业 学院电子工程学院 姓名 题目要求 题目一：基于Multisim仿真的振幅调制电路设计 1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成Multisim电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。 1.2 实践任务 (1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。(4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 题目二：数字调制与解调的集成器件学习 2.1 基本要求 《射频电路基础》第八章数字调制与解调是调制信号为数字基带信号时的调制与解调，是第五章和第七章的扩展，直接面向应用。学生可以通过自学了解基本理论，并认识数字调制与解调的集成器件。 2.2 实践任务 (1) 学习数字调制与解调的基本原理，重点是原理框图和波形。 (2) 上网查询英文资料，选择一种数字调制或解调的集成芯片，根据芯片资料学习其性能参数、结构设计和相关电路。 一、选择 1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ） A．入射电压与电流比B．电压与电流之比 C．入射电压波之比D．入射电流波之比 2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。 A．波的速度B．波的能量流动的速度 C．波的相速D．波的群速 3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。 A．1 B．-1 C．0 D．无法判断 4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。 A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z0 5.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。 A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞ 6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。 A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断 7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。 A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点 8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50?，终端负载阻抗为32 ?，距离终端λ/4 处的输入阻抗为（ D ）?。 A．50 B．32 C．40 D．78.125 9.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。 A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断 10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。 A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波 二、判断题 11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对 12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯 圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错 13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错 14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对 15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对 16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错 17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。对 18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错 习题一 1—1 设计一个并联谐振回路，已知谐振频率P =1MHz f ，要求对990kHz 的干扰信号有足够的抑制(0.1α= )。设信号源内阻50s R =Ω,负载电阻2k L R =Ω。 解：(990kHz)0.1(1000kHz) p p V V V V α= = = 0.1α= = 0110kHz f f f ?=-= 497.5L Q = '1s s I p I = '21/s s R R p = '22/L L R R p = 1112C p C C = + 1 212 L p L L =+ 取50L uH = 则2 1 507C pF L ω= = 22 612'' 1497.5 6.410() L P s L P P s L Q G p G p G s L G G G ω-= =?++=?++ 0.02s G s = 30.510L G s -=? 设10.01p = 20.08p = 61.210P G s -=? 60.833100.12P L R r Cr = =?Ω?=Ω R L I 1 1—2 有一个并联谐振回路工作于中波频段535kHz —1605kHz 。现有两个可变电容，一个变化范围为12pF —100pF ，另一个为15 pF —450pF 。试问： (1)应采用哪种可变电容?为什么? (2)回路电感L ＝？ (3)为保证足够的频率刻度精度，实际的并联谐振回路应如何设计? 解：0f = 则可变电容的选择应满足max min f f ≤3 max 3min 160510353510f f ?==? max min 9C C = 电容1： max min 100912C C =< 电容2：max min 450 30915 C C ==> 选择15pF —450pF 的可变电容是恰当的，同时考虑到频率在535kHz —1605kHz 波段内变化，因此选择一电容x C 与可变电容15pF —450pF 并联以满足 max min 3f f == max min x 939.37pF 91 C C C -==- 选x 40pF C = 223212 0max min x 111 179μH (2)()(2160510)(1540)10L C f C C ωππ-= ==≈+??+? 2min max x 1 (2)() L f C C π= + L射频通信电路试题及答案5
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