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射频电感选用技巧2010-10-09 17:43:22 来源：中电网在手机、RFID、测试设备、GPS、雷达、Wi-Fi以及卫星无线电等应用的高频模拟电路和信号处理中，电感是最重要的元件之一。
通常，它可以承担的几项主要功能包括电路调谐、阻抗匹配、高通和低通滤波器，还可以用作RF扼流圈。
选择在设计中使用RF电感的电子工程师有多种选择。
为了简化这种选择，本文将讨论电感元件的各种类型及其常见用法。
RF电感的用途大部分电子器件都含有RF电感。
“为了跟踪动物，在我们家养动物的皮肤中植入的玻璃管内部都含有一个电感”，普莱默公司的一位研发工程师 Maria del Mar Villarrubia说，“每次启动汽车的时候两个电感之间都会产生无线通信，一个在汽车内部，另一个在钥匙内部。
”图1 RF电感是高频电子设备的基本组成元件之一不过，正如这种元件的无所不在一样，RF电感也有着非常具体的用途。
在谐振电路中，这些元件通常与电容结合使用，以便选择特定的频率（如振荡电路、压控振荡器等）。
RF电感也可以用于阻抗匹配应用，以便实现数据传输线的阻抗平衡。
这是为了确保IC间高效的数据传输所必需的。
作为RF扼流圈使用时，电感串联在电路中，起到RF滤波器的作用。
简单来说，RF扼流圈是个低通滤波器，它会给较高的频率造成衰减，而较低的频率则畅通无阻。
Q值是什么在讨论电感性能时，Q值是最重要的衡量指标。
Q值是一种衡量电感性能的指标，它是一个无量纲的参数，用于比较振荡频率和能量损耗速率。
Murata公司的高级产品经理Deryl J. Kimbro说：“Q值越高，电感的性能就越接近于理想的无损电感。
也就是说，它在谐振电路中的选择性更好。
”高Q值的另一个好处是损耗低，也就是说电感消耗的能量少。
低Q值会造成带宽较宽，而且在振荡频率处及其附近的谐振幅度较低。
电感值除了Q因子以外，电感的真正的量度当然是它的电感值。
对于音频和电源应用而言，电感取值通常是数亨利，而高频率应用通常需要小得多的电感，通常在毫亨或微亨范围内。
电流反馈运算放大器介绍及RF的作用电流反馈的结构与电压反馈大不相同。
电流反馈非常适合用于高速信号，因为它没有基础增益带宽积的限制，同时也由于其固有的线性度。
电流反馈运算放大器的带宽略微受到增益的约束，但不像电压反馈器件那么严重。
再者，压摆率并非受到内部偏置电流的限制，而是受到晶体管自身速度的限制。
这样在给定偏置电流的条件下可以使用更快的压摆率，而不必采用正反馈或其它压摆率提升技术。
电流反馈运算放大器有一个输入缓冲器，而不是一个差分线对。
输入缓冲器一般是一个射极跟随器或其它类似的东西。
非反相输入的阻抗很高，而缓冲器的输出(作为放大器的反相输入)则是低阻抗。
相比之下，电压反馈放大器的两个输入端都为高阻抗。
电流反馈运算放大器的输出是电压，并且它与流出或流入运算放大器反相输入端的电流有关，两者的关系满足一个复杂的函数，名为互阻抗Z(s)。
直流下的互阻抗值很大，并且与电压反馈运算放大器相似，会随频率的增加而单极滚降。
图 1 - Z(s) 与反馈电阻RF.电流反馈运算放大器有可调带宽和可调整的稳定度。
反馈电阻设定了闭环动态范围，并且会同时影响带宽和稳定度。
电流反馈的一个最大优点就是有很好的大信号带宽。
基于反馈电阻的应用,有很高的压摆率和可调带宽，使器件的大信号带宽非常接近于小信号带宽。
并且，由于固有的线性度，高频大信号时也可以获得低的失真。
为什么RF 值如此重要?反馈电阻的闭环特性使我们能够避免固定增益带宽的限制。
这可以通过降低反馈电阻的值来实现，这样可以在提高增益的同时保持回路高增益。
图2RF 对频率响应的作用图2是一个宽带视频放大器的实例。
可以看到改变反馈电阻时带宽的变化情况。
在曲线最右端RF 等于200 Ω，可以看到频率响应有相当大的尖峰。
尖峰幅度几乎有1/2 dB。
该曲线亦有最大的带宽。
当反馈电阻减小时，尖峰也进一步增加。
电阻减小至200 Ω 以下则很可能在脉冲响应上出现糟糕的振铃，如果电阻过低则会出现振荡。
【科普】集成电路IC 设计系列10 之模拟芯片之RF IC今天来聊聊射频芯片。
传统来说，一部可支持打电话、发短信、网络服务、APP 应用的手机，一般包含五个部分部分：射频部分、基带部分、电源管理、外设、软件。
射频：一般是信息发送和接收的部分；基带：一般是信息处理的部分；电源：一般是节电的部分，由于手机是能源有限的设备，所以电源管理十分重要；外设：一般包括LCD，键盘，机壳等；软件：一般包括系统、驱动、中间件、应用。
在手机终端中，最重要的核心就是射频芯片和基带芯片。
射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；基带芯片负责信号处理和协议处理。
RF 是Radio Frequency 的缩写，指无线电频率。
频率范围在300KHz～300GHz 之间。
RF 最早的应用是Radio—无线电广播（FM /AM）。
而射频芯片是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，通过天线谐振发送出去的电子元件。
在整个射频芯片赛道中，射频前端行业规模巨大，市场增速较快。
射频前端（Radio Frequency Front-End）在通讯系统中天线和基带电路之间的部分，包括发射通路和接收通路，一般由射频功率放大器、射频滤波器、双工器、射频开关、射频低噪声放大器等共同组成。
射频前端行业是我国集成电路行业中对外依存度较高的细分领域之一，特别是在5G、高集成度射频前端模组等前沿市场，据Yole 的数据，2022 年全球射频前端市场由Broadcom（19%）、Qualcomm（17%）、Qorvo（15%）、Skyworks （15%）和村田（14%）等美系和日系厂商占据主导地位，这些射频巨头通过不断地收购整合，不断补强射频前端技术能力。
这五大射频前端厂商合计占据市场约80%的份额，也占据我国大部分的市场份额。
射频前端结构射频前端是无线通信系统构架四大部分（天线、射频前端、射频收发模块以及基带信号）之一，主要功能是将数字信号向无线射频信号转化。
放大器参数说明工作频率范围（F）：指放大器满足各级指标的工作频率范围。
放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
功率增益（G）：指放大器输出功率和输入功率的比值，单位常用“dB”。
增益平坦度(ΔG)：指在一定温度下，在整个工作频率范围内，放大器增益变化的范围。
增益平坦度由下式表示（见图1）: 图1 ΔG=±（Gmax-Gmin）/2dB ΔG：增益平坦度Gmax：增益——频率扫频曲线的幅度最大值Gmin：增益——频率扫频曲线的幅度最小值噪声系数(NF)：噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，单位常用“dB”。
噪声系数由下式表示：NF=10lg(输入端信噪比/输出端信噪比）在放大器的噪声系数比较低（例如NF<1）的情况下，通常放大器的噪声系数用噪声温度（T）来表示。
噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或NF=T/T0+1 T0-绝对温度（290K）噪声系数与噪声温度的换算表(见图2)1分贝压缩点输出功率（P1dB）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。
这种放大器称之为线性放大器，这两个功率之比就是功率增益G。
随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常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，用P1dB表示。
（见图3）典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB。
三阶截点（IP3）：测量放大器的非线性特性，最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号，当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时，该放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM），这里，称m+n为互调分量的阶数。
电器元件选型手册导读：我根据大家的需要整理了一份关于《电器元件选型手册》的内容，具体内容：电子元件是组成电子产品的基础，了解常用的电子元件的种类、结构、性能并能正确选用是学习、掌握电子技术的基本。
下面是我精心为你们整理的常用的相关内容，希望你们会喜欢!常用主...电子元件是组成电子产品的基础，了解常用的电子元件的种类、结构、性能并能正确选用是学习、掌握电子技术的基本。
下面是我精心为你们整理的常用的相关内容，希望你们会喜欢!常用主要电气元件的作用：主要介绍以下电器的作用，分析电路分析进行选型1. 隔离开关2. 熔断器3. 断路器4. 接触器5. 热继电器6. 电流互感器 7. 电压互感器 8. 电流传感器 9. 电压传感器 10. 电抗器隔离开关隔离开关即在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志，在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件（例如短路）下的电流的开关设备。
主要作用：断开无负荷的电流电路，使所检修的设备与电源有明显的断开点，以保证检修人员的安全，隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。
隔离开关选型：额定电压：额定电压二回路标称电压x1.2/1.1倍。
额定电流：额定电流标准值应大于最大负荷电流的150%。
额定热稳定电流：大于系统短路电流的额定热稳定电流值。
低压隔离开关型号：HD HS系列隔离开关，HR系列熔断时式隔离开关。
熔断器作用：当电路发生过载或短路时，电流大于熔体允许的正常发热电流，使熔体温度急剧上升，超过其熔点而熔断，从而分断电路，保护了电路和设备。
特点：1、选择性好，上级熔断体额定电流不小于下级熔断体额定电流的1.6 倍，就视为上下级能有选择性的断开故障电流：2、限流特性好，分段能力高。
3、相对尺寸小，价格便宜。
缺点：1、故障熔断后必须更换熔断体。
2、保护功能单一，只有一段反时限保护特性。
rf功放原理
射频（RF）功放是一种用于将低功率射频信号放大到较高功率的设备。
它在无线通信、广播、雷达和其他射频系统中起着重要的作用。
下面是RF功放的基本工作原理的详细描述：
1. 输入信号：RF功放的输入是一个低功率射频信号，通常从射频源（如信号发生器）或前级放大器中提供。
2. 放大器级别：RF功放通常由多个放大器级别组成。
每个级别都负责对输入信号进行一定程度的放大。
放大器级别的数量取决于所需的总增益。
3. 功率放大：每个放大器级别通过使用放大元件（例如晶体管、真空管或势能器件）将输入信号的幅度增加到更高的水平来实现功率放大。
这些放大元件的选择取决于应用的特定要求。
4. 直流供电：RF功放通常需要稳定的直流电源来提供所需的电力。
这可以通过电池、开关电源或线性电源等方式实现。
5. 冷却系统：由于功率放大会产生大量热量，因此RF功放通常需要配备适当的冷却系统来保持温度在可接受范围内。
这可以是风扇、散热器或液冷系统等。
6. 输出信号：经过多个级别的放大后，RF功放将输入信号放大到所需的输出功率水平，并输出到负载（例如天线）以进行传输。
值得注意的是，RF功放的性能和特性受到许多因素的影响，包括频率范围、功率增益、效率、线性度和失真等。
设计和选择适当的RF功放对于确保射频系统的正常运行至关重要。
1。
射频器件的选型与应用射频器件是指在射频电路中起到信号放大、混频、滤波、调制和解调等作用的电子器件。
射频技术在现代通信、电视、雷达、卫星导航等领域应用广泛。
正确选型和应用射频器件对于保证系统性能、降低成本、提高可靠性都具有至关重要的作用。
下面将对射频器件的选型与应用做一些详细的介绍。
一、射频器件的基本分类射频器件的基本分类可以分为放大器、滤波器、混频器等。
下面将针对这些器件的选型进行一些讨论。
二、放大器的选型放大器是射频系统中常用的器件之一，它的主要功能是放大传输信号的电流和电压。
正确的选型能够有效的改善射频系统中的信号质量。
比较常用的几种射频放大器是分立型放大器、集成型放大器和多级放大器。
1、分立型放大器的选型分立型放大器是指由多个分立元器件部件组成的放大器，它的优点是工艺简单，易于调试和分析。
当然，这种放大器的缺点也很明显，它的面积比集成型放大器大，不适合尺寸较小的设备中使用。
分立型放大器的选型主要包括以下几个要素：（1）增益：射频系统中的放大器需要具备足够的增益使得接收到的微弱信号被放大以便于后续的处理。
（2）噪声：对于前端的放大器来说，其主要功能是对信号进行放大，但是同时也会将噪声一起放大。
如果噪声过大，则会对信号的质量产生影响。
（3）功率：放大器的功率标志着其放大能力的强弱。
放大器的功率应该越大越好，但同时功率过大也会导致功耗的增加和温度的升高。
（4）匹配：对于放大器来说，尽量使得其内部阻抗与系统负载匹配，能够有效避免反射功率对信号的干扰。
集成型放大器是指在同一芯片中集成了多个放大器部件。
相对于分立型放大器，其面积小，尺寸更加紧凑，且有助于提高系统的可靠性。
集成型放大器的选型主要包括以下几个方面：（1）集成度：集成型放大器的集成度越高，设计难度越大。
零部件占用的面积越小，能够使得系统尺寸更加的紧凑，这一点需根据具体应用来选择。
（2）噪声系数：集成型放大器的噪声系数一般较小，因此在系统中的使用能够降低信号噪声。
RF功率放大器设计原理与应用技巧RF功率放大器是一种用于放大射频信号的电子器件，通常在通信系统、雷达系统、无线电设备等领域得到广泛应用。
在设计RF功率放大器时，需要考虑到许多因素，包括频率范围、功率输出、效率、线性度、稳定性等。
本文将介绍RF功率放大器的设计原理和应用技巧。
首先，我们来看一下RF功率放大器的基本原理。
RF功率放大器通常由一个输入匹配网络、一个放大器芯片和一个输出匹配网络组成。
输入匹配网络用于将输入信号匹配到放大器芯片的阻抗，以获得最大的输入功率传输。
放大器芯片则负责将输入信号放大到所需的功率级别，同时保持放大器的线性度和效率。
输出匹配网络用于将放大后的信号匹配到负载阻抗，以最大化输出功率传输。
在设计RF功率放大器时，需要注意以下几个关键技巧。
首先是选择合适的放大器芯片。
不同的应用领域需要不同频率范围和功率输出的放大器芯片，因此需要根据实际需求选择合适的芯片。
其次是进行良好的匹配网络设计。
输入和输出匹配网络的设计对于放大器性能至关重要，需要确保信号能够顺利传输到放大器芯片或负载上。
另外，还需要注意功率输出和效率的平衡。
通常情况下，功率输出和效率是有牺牲关系的，需要在二者之间寻找一个平衡点，以满足实际需求。
除了基本的设计原理和技巧，还有一些其他注意事项需要考虑。
例如，稳定性设计是一个很重要的方面。
RF功率放大器在工作过程中会受到外部环境、负载变化等因素的影响，因此需要采取一些措施来增强其稳定性，例如采用反馈控制技术。
此外，还需要考虑到功率放大器的线性度。
在一些需要高动态范围的应用中，需要保证放大器能够在不同功率级别下保持较好的线性度，避免信号失真等问题。
总的来说，RF功率放大器的设计是一个综合考虑多种因素的复杂过程，需要结合实际应用需求以及相关技术要求进行综合设计。
通过了解放大器的基本原理和设计技巧，我们可以更好地设计和应用RF功率放大器，为射频通信系统等领域提供更好的性能和稳定性。
电⼦⼯程师必备⼿册（下）--运算放⼤器设计及应⽤运算放⼤器设计及应⽤--电⼦⼯程师必备⼿册（下）电⼦⼯程专辑—为亚洲及中国的电⼦⼯程师社群提供及分析最新⼯业和科技趋势运算放⼤器设计与应⽤—电⼦⼯程师必备⼿册(下)⽬录：⼀、运算放⼤器设计应⽤经典问答集粹⼆、四类运算放⼤器的技术发展趋势及其应⽤热点电⼦⼯程专辑—为亚洲及中国的电⼦⼯程师社群提供及分析最新⼯业和科技趋势运算放⼤器设计与应⽤—电⼦⼯程师必备⼿册(下)⼀、运算放⼤器设计应⽤经典问答集粹1.⽤运算放⼤器做正弦波振荡有哪些经典电路问：⽤运算放⼤器做正弦波振荡器在学校时⽼师就教过，应该是⼀个常⽤的电路。
现在我做了⼏款，实际效果都不理想。
哪位做过，可否透露些经验或成功的电路？答：(1) ⽤以下⽅法改进波形质量：选⽤⾼品质的电容；对运放的电源进⾏去耦设计；对震荡器的输出信号进⾏滤波处理。
(2) 我曾经在铃流源电路中⽤到⼀种带有AGC电路的⽂⽒电桥振荡器，⽤来产⽣25Hz的正弦波，如图所⽰。
图中使⽤⼆极管限幅代替⾮线性反馈元件，⼆极管通过对输出电压形成⼀个软限幅来降低失真。
⽂⽒电桥或低失真的特性要求有个辅助电路来调节增益，辅助电路包括从在反馈环路内插⼊的⼀个⾮线性元件，到由外部元件构成的⾃动增益控制（AGC）回路。
通过D1对正弦波的负半周取样，且所取样存于C1中，选择R1和R2，必须使Q1的偏置定在中⼼处，使得输出电压为期望值时，（RG+RQ1）=RF/2。
当输出电压升⾼时，Q1增⼤电阻，从⽽使增益降低。
在上图所⽰的振荡器中，给运算放⼤器的正输⼊端施加0.833V电源，使输出的静态电压处在中⼼位置处（Vcc/2=2.5V），这⾥Q1多数⽤的是⼩信号的MOSFET 2N7000（N 沟道，60V，7.5欧），D1则选⽤1N4148。
以上供你参考。
(3)为克服RC移相振荡器的缺点，常采⽤RC串并联电路作为选频反馈⽹络的正弦振荡电路，也称为⽂⽒电桥振荡电路，如图Z0820所⽰。
基本概念射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分，其重要性不言而喻。
在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大（缓冲级、中间放大级、末级功率放大级）获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。
为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。
在调制器产生射频信号后，射频已调信号就由RF PA将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。
放大器的功能，即将输入的内容加以放大并输出。
输入和输出的内容，我们称之为“信号”，往往表示为电压或功率。
对于放大器这样一个“系统”来说，它的“贡献”就是将其所“吸收”的东西提升一定的水平，并向外界“输出”。
如果放大器能够有好的性能，那么它就可以贡献更多，这才体现出它自身的“价值”。
如果放大器存在着一定的问题，那么在开始工作或者工作了一段时间之后，不但不能再提供任何“贡献”，反而有可能出现一些不期然的“震荡”，这种“震荡”对于外界还是放大器自身，都是灾难性的。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的核心。
通常在射频功率放大器中，可以用LC谐振回路选出基频或某次谐波，实现不失真放大。
除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。
分类根据工作状态的不同，功率放大器分类如下：传统线性功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。
射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。
甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。
运算放大器的参数、选型与应用唐桃波长江大学国家级电工电子实验教学示范中心创新基地长江大学石油仪器研究室1•1930年TI的前身Geophysical service inc.成立，主要研发地震仪与石油探测仪。
•1950年Geophysical service inc.上市同时改名为TI。
•1956年Burr-Brown Research公司成立。
•1958年7月TI公司的Jack Kilby发明了集成电路(integrated circuit)简称IC。
•1963年Fairchild公司的Bob widlar发明了世界上第一片世界公认的单片集成电路运放μA702但是不是很成功。
•1965年1月MATT LORBER和RAY STATA创建了ADI公司。
•1965年11月Fairchild公司的Bob widlar发明了μA709大获成功，但是μA709不稳定,易烧坏，易锁闭。
•1967年Bob widlar离开Fairchild加入NSC（National Semiconductor后并入TI），同年发表了LM101，后来陆续开发了LM301,LM307，LM308，LM318，LM309等运放。
•1969年Fairchild公司的Dave Fullagar发表了发明了世界上第一款内置30pF相位补偿电容的运放μA741一直应用至今，现在还是各大高校模电实验的首选运放。
2•1975年PMI公司的George Erdi发表了世界上第一款精密运放OP07（后逐渐发展出OP27 OP37 OP177及OP27的JFET版本OPA627，OP37的JFET版本OPA637）.由于OP07太过经典，各大公司都推出了自己的相关产品。
•1972年NSC公司的Russell and Frederiksen引入新技术设计出LM324.•1975年RCA公司发布了CMOS运放CA3130.•1976年NSC公司发布了JFET运放LF356.•1978年TI发布了TL06X TL07X TL08X系列低价格JFET运放。
