射频电路原理框图

1 绪论1.1 发展历史1.2 现代通信系统概述1.2.1 通信系统的组成图1-1 通信系统的功能方框图1.2.2 数字通信系统图1-2 数字通信系统的组成1.2.3 通信信道及其特性1.2.4 通信信道的数学模型图1-3 加性噪声信道图1-4 带加性噪声的线性滤波信道图1-5 带加性噪声的线性时变滤波器1.3 射频电路在系统中的作用与地位图1-6 射频通信系统示意图图1-7 射频前端方框图1.4 射频电路与微波电路和低频电路的关系1.4.1 频段划分1.4.2 电路的寄生效应1.4.3 电路的设计考虑1.5 应用1.5.1 无线局域网图1-8 Prism Duette双频带收发机芯片组的总体结构图141.5.2 GSM1.5.3 WCDMA1.6 总结参考文献2 线性射频电路的基本特性和分析方法2.1 传输线图2-1 射频电路中常用的均匀传输线2.1.1 传输线波动方程图2-2 一小段传输线的等效电路2.1.2 终端接负载的无损传输线图2-3 以负载处为原点的坐标体系2.1.3 终端接特定负载的无损传输线的工作状态图2-4 短路传输线上电压、电流和输入阻抗的分布图图2-5 开路传输线上电压、电流和输入阻抗的分布图2.1.4 阻抗的周期性和倒置性2.1.5 微带线设计图2-6 微带线的几何结构图2-7 微带线的特性阻抗图2-8 微带线的有效介电常数2.2 Smith圆图2.2.1 阻抗圆图图2-9 阻抗圆图上的归一化阻抗2.2.2 Smith圆图上的反射系数和驻波系数图2-10 阻抗圆图2.2.3 导纳圆图图2-11 导纳圆图上的归一化导纳2.2.4 Smith圆图应用举例图2-12 例2.2的电路图图2-13 利用Smith圆图求解例2.2 2.3 双端口网络2.3.1 网络参量图2-14 双端口网络的电压和电流方向图2-15 双端口网络的入射波和反射波图2-16 S参数的测量2.3.2 网络的互联图2-17 双端口网络的串联图2-18 双端口网络的并联图2-19 双端口网络的串并联图2-20 双端口网络的并串联图2-21 双端口网络的级联2.3.3 信号流图分析法图2-22 信号流图分析法的简化规则图2-23 含电源和负载的双端口网络图2-24 用信号流图分析法分析双端口网络的简化过程2.4 射频电路中的无源分立集总参数元件图2-25 铝金属线归一化电流密度的横截面分布示意图图2-26 铝金属线横截面上的归一化电流密度分布随频率的变化(a=1mm)图2-27 金属铜和铝的趋肤深度随工作频率的变化图2-28 薄膜片上电阻图2-29 炭质电阻图2-30 高频电阻模型图2-31 炭质电阻的阻抗与频率的关系图2-32 表面贴封电容的内部结构图2-33 高频电容模型图2-34 实际电容的阻抗与频率的关系图2-35 高频电感\图2-36 高频电感模型图2-37 实际电感的阻抗与频率的关系2.5 总结参考文献习题图2-38 习题4图图2-39 习题7图图2-40 习题8图3 无源RLC网络和阻抗匹配3.1 无源RLC网络3.1.1 串联RLC网络图3-1 串联RLC网络图3-2 串联RLC网络的阻抗特性图3-3 串联RLC网络中电感储存的磁能、电容储存的电能以及回路储存的总能量随时间的变化情况图3-4 品质因子Q取不同值时回路阻抗的幅频特性和相频特性3.1.2 并联RLC网络图3-5 并联RLC网络图3-6 并联RLC网络的阻抗特性图3-7 品质因子QP取不同值时并联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性3.2 串并联阻抗等效互换图3-8 串并联RLC网络图3-9 电阻R和电抗X的串联形式和并联形式3.3 回路抽头时的阻抗变换图3-10 电感抽头和电容抽头的RLC谐振回路3.4 阻抗匹配图3-11 借以说明阻抗匹配概念的简单电路图3.4.1 L匹配图3-12 L匹配的电路结构图3-13 并/串联电感和电容的阻抗变化轨迹图3-14 利用Smith圆图来求解L匹配问题图3-15 L匹配网络图3-16 Smith圆图上的恒Qn圆3.4.2 T匹配和Pi匹配图3-17 T匹配网络图3-18 利用Smith圆图来设计T匹配网络图3-19 Pi匹配网络图3-20 利用Smith圆图来设计Pi匹配网络3.4.3 微带线匹配图3-21 微带线匹配网络图3-22 利用Smith圆图来设计微带线匹配网络图3-23 归一化阻抗zin=rin+jxin与电容所在位置之间的关系图3-24 更复杂的微带线匹配网络图3-25 全部由微带线组成的匹配网络3.5 总结参考文献习题图3-26 习题3图4 射频集成电路中的基本问题4.1 射频电路的性能度量4.1.1 功率增益和电压增益4.1.2 灵敏度和噪声系数图4-1 电阻的噪声模型4.1.3 线性度和动态范围图4-2 非线性4.1.4 系统设计4.2 射频电路仿真算法及商用仿真软件介绍4.2.1 SPICE模拟器应用于射频领域所遇到的限制4.2.2 射频电路仿真算法4.2.3 射频电路仿真工具4.3 CMOS射频集成电路实现的难点4.4 总结参考文献习题5 集成无源元件5.1 电阻图5-1 有拐角的电阻5.2 电容图5-2 MOS电容的理想C-V曲线图5-3 MIM电容的结构图5-4 三种互连线结构图5-5 “夹心”金属电容5.3 电感图5-6 射频集成电路中电感的典型应用5.3.1 片上平面螺旋型电感图5-7 片上平面螺旋型电感的结构图5-8 接地隔离层图5-9 片上平面螺旋型电感模型图5-10 焊盘的校准结构。

WiFi产品的一般射频电路设计(General RF Design In WiFi Product)第1章. 射频设计框图图1-1 Wi-Fi产品的一般射频设计框图如图1-1所示，一般Wi-Fi产品的射频部分由五大部分组成，蓝色的虚线框内统一看成是功率放大器部分。

无线收发器（Radio Transceiver）一般是一个设计的核心器件之一，除了与射频电路的关系比较密切以外，一般还会与CPU有关，在这里，我们只关注其与射频电路相关的一些内容。

发送信号时，收发器本身会直接输出小功率的微弱的射频信号，送至功率放大器（Power Amplifier，PA）进行功率放大，然后通过收发切换器（Transmit/Receive Switch）经由天线（Antenna）辐射至空间。

接收信号时，天线会感应到空间中的电磁信号，通过切换器之后送至低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）进行放大，这样，放大后的信号就可以直接送给收发器进行处理，进行解调。

第2章. 无线收发器如图2-1中，有几个电源管脚，数字地，模拟地，射频输出，功率放大器增益控制，功率检测，温度检测，射频输入，低噪声放大器增益控制，发射、接收切换等管脚。

图2-1 一般的无线收发芯片（射频电路设计相关）2.2. 差分射频信号的处理2.2.1. 收发器本身具有的管脚图2-2 收发器的射频输入与输出管脚这里必须指出的是，Atheros的收发器一般会同时对输入与输出做差分处理。

但是Ralink 一般要求外部输入的信号是差分的，而自身输出的射频信号则不是差分的。

图2-3射频信号则不是差分的处理方式2.2.2. 收发器发送的差分信号平衡器通常用来处理差分信号的问题，电感和电容都能够改变信号的相位，从差分信号到单端信号，基本的方法就是用电感和电容组成两条不同的通路，这样，经过处理电路的两路信号就在相位上相差了180°，从而可以使原本相位相差180°的差分信号同相，得到单端信号。

射频电路篇本次培训内容：手机各级电路原理及故障检修1，基带电路发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路2，射频电路接收电路、发射电路一、手机通用的接收与发射流程天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA手机通用的接收与发射流程1、信号接收流程： 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声 表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大 （可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。

手机通用的接收与发射流程2、信号发射流程： 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— （进入射频部分）IQ调制（IQ调制器）——滤波—— 鉴相鉴频（鉴相鉴频器）——滤波——TX_VCO混频 （混频器Mixer）——功率放大（PA）——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。

手机通用的接收与发射流程3、射频电路原理框图：二、射频电路的主要元件及工作原理天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA射频电路的主要元件及工作原理1、天线、匹配网络、射频连接器： • 天线（E600）：作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。

射频电路的主要元件及工作原理• 天线匹配网络（L604、C611、C614）：主要是完成主板与 天线之间的功率匹配，以使天线的效率尽可能高。

射频连接器（J600）：又叫同轴连接器或射频开关，作 用主要是为手机的测试提供端口。

其内部是簧片的接触结 构，相当于一个机械开关，通常状态下开关处于闭合状态， 当射频线探头插入射频连接器时，簧片一端将与主板的天线 通路断开，而与射频线探头接触，此时手机与测试仪器之间 就通过射频连接器与射频线进行信号的传输。

图3.26动态天线的增益变化(左后轮)（一）图3.27动态天线的阻抗变化(左后轮)根据上图动态天线的模拟结果，我们可以得知，天线的实际辐射电阻值比较小，而且随着轮轴的旋转而不断变化，分析可知上述变化规律和上图 2.1所示的垂直辐射电阻的变化规律十分类似。

3.2 TPMS接收天线的仿真分析TPMS传输天线的模型如下图3.30所示，传输天线使用1 /4λ型天线。

接下来，笔者将详细的论述在理想条件下单天线与车辆，以及单天线组成的结构特征。

图3.30接收天线模型1)单天线图3.31单天线方向图图3.32方位角平面(仰角900)方向图图3.34仰角平面(方位角900)方向图2)车内天线图3.35车内天线方向图图3.37仰角平面(方位角00)方向图图3.38仰角平面(方位角900)方向图以上说明：单天线可以很好的维持1 /4λ型天线的所有特征，但是车身与单天线组成的车辆整体受到的影响作用比较强烈(上述方向图有一定的对称性，但是在很多方向也产生零点)。

3.3 本章小结在本章里，笔者详细论述了针对TPMS传输天线展开的模拟仿真运行：(1)考虑到车身和轮胎对信号收发的影响，建立了动态天线模型，进行了相关的仿真。

(2)对车内天线进行了方向性分析。

4 射频发射和射频接收电路4.1 身寸频发射电路设计射频发射电路的设计目的为:把数据信号中频率是315±0. 035MHz的射频数据信号，符合FCC关于短距离无线通信规定20dB带宽≤0.25%的要求，同时把数据信号展开功率扩增处理。

基本上所有的TPMS射频电路使用的都是Infineon集团推出的低能耗单片合成FSK/ASK传送IC模块TDK5101F来实现，其工作原理示意图如下图4.1所示。

这个板块生成FSK数据信号的工作原理和第二章里提到的工作原理类似，不同之处在于数据信号的调整改变采用的是频率源的工作频率，并不是锁相环的分频率。

图4.1 TDK S101F功能图主要性能参数如下表所示: 工作频率范围311~317MHz 最大信号发射功率5dBm 1)功率放大器输出匹配:TDA5101F 的功率扩增设备运行在高效率的C 状态，从理论上分析可知，最佳载荷阻抗为R opt ，根据下式可以得出：oS opt P V R 2/2 其中，V s 为供电电压，P o 为输出功率。

第四节射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。

其主要负责接收信号解调；发射信息调制。

早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。

更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。

RXI-PRXQ-PRXQ-N（射频电路方框图）1、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。

1、该电路掌握重点:（1）、接收电路结构。

（2）、各元件的功能与作用。

(3)、接收信号流程。

电路分析:（1）、电路结构。

接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。

早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。

（接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。

1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。

塑料封套螺线管（外置天线）（内置天线）作用：a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。

b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。

2)、天线开关：结构：（如下图）手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。

900M收收GSM900M收控收控900M发控GSM900M发入GSM（图一）（图二）作用：其主要作用有两个：a ）、 完成接收和发射切换；b ）、 完成900M/1800M 信号接收切换。

逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN ；DCS- RX-EN ；GSM-TX-EN ；DCS- TX-EN ），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。

项目4 手机电路结构分析●手机整机电路结构
●手机射频电路
●手机系统逻辑控制电路
●手机电源电路
●手机电路分析
手机整机电路结构框图
手机电路原理基本组成框图
手机通信系统部分电路结构框图
手机接收信号处理流程
手机发送信号处理流程
手机射频电路
接收电路部分
不管接收电路结构怎样不同，它们总有相似之处：信号是由天线接收，经过低噪声放大器放大、频率变换，再解调输出RXI／Q信号，最后送到语音处理电路；而区别是接收频率变换（降频）的方式不同。

发射电路部分
不管发射电路结构怎样不同，发射前端（从话筒到TXI/Q输出）和末端（功率放大至天线发射）均相似，区别在于发射频率变换（升频）的方式不同。

系统逻辑控制部分
中央处理器CPU
键盘
存储器
电源
译码驱动显示
收信机
发信机
频率合成器
音频处理电路
控制输出 检测输入
主时钟
多路 输出
音频信号处理部分
输入/输出（I/O）接口部分
手机电源电路
●1. 电池
●2.直流稳压电源
●3.开机信号电路
●4.非受控电源输出电路●5.受控电源输出电路
iphone 4S 手机电路分析
iphone 4S手机电路结构框图
iphone 4S手机射频连续收发信号处理电路
iphone 4S手机射频处理的非连续收发信号电路。

射频调制器电路图
电子市场信息来源: 维库开发网发布时间:2008年5月24日
射频调制器是电视机、录像机、卫星接收机、制式转换器、家用计算机及游戏机必不可少的重要组件。

本电路简单易制、性能稳定、工作可靠，可方便地配接在各种电路板上而应用于上述各种电子设备之中。

如图是射频调制器的具体电路，ICl为调制器专用集成电路TA7673，其10脚和11脚通过外接晶体振荡器产生图像载频信号，4脚和5脚外接LC振荡电路产生6.5MHz第二伴音信号。

音频信号从ICl的6脚输入，视频信号则从ICl的16脚输入，当在IC1的10脚与11脚之间接入不同工作频率的晶振时，本电路便可在ICl的2脚和15脚输出1～5频道的图像载频信号。

电路装接完毕无需调试，但整个电路应采用小型金属盒屏蔽。