射频微波工程介绍
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电子通信广电工程设计中的射频与微波技术应用在电子通信广电工程设计中,射频与微波技术应用日益重要。
射频(Radio Frequency)技术是指处于30kHz到300GHz频率范围内的电磁波的应用技术,而微波(Microwave)则是指频率范围在300MHz到300GHz之间的电磁波。
这两种技术在无线通信、广播、电视、雷达和卫星通信等领域发挥着关键作用。
在电子通信广电工程设计中,射频与微波技术应用主要包括以下几个方面:1. 无线通信系统设计:在移动通信系统中,如4G、5G等,射频技术被广泛应用。
射频技术可以实现信号的送受,频率选择,信号放大与整形等功能。
通过合理的射频技术应用,可以提高系统的传输速率、信号质量和覆盖范围。
2. 广播与电视频道设计:无线电广播和电视广播是人们获取信息、娱乐和文化的重要途径。
射频技术在广播和电视频道设计中起到了至关重要的作用。
通过合理的射频技术应用,可以提高广播和电视频道的覆盖范围,提高音视频质量,减少信号干扰等。
3. 卫星通信系统设计:卫星通信是国际间远距离通信的主要手段之一。
射频与微波技术在卫星通信系统的设计中起到了关键作用。
通过合理的射频与微波技术应用,可以实现卫星与地面站之间的高速数据传输,实现全球范围内的通信覆盖。
4. 雷达系统设计:雷达是一种利用射频与微波技术进行目标探测与跟踪的系统。
雷达在军事、航空、航海、气象等领域都有广泛应用。
射频与微波技术在雷达系统的发射、接收、信号处理和目标识别等环节中起到了关键作用,决定了雷达系统的性能和精度。
针对上述应用领域,射频与微波技术在电子通信广电工程设计中还有以下几个具体的应用方面:1. 射频集成电路设计:在电子通信广电工程中,射频集成电路(RFIC)的设计是至关重要的。
RFIC可以实现射频信号的调制、放大、滤波和混频等功能。
射频集成电路设计需要考虑功耗、噪声、线性度、带宽等因素,以满足系统的性能要求。
2. 天线设计:天线是射频与微波技术应用的重要组成部分。
射频与微波信号发生器工作原理射频与微波信号发生器的工作原理是基于射频电子学和微波工程的理论原理。
这些原理涉及到电磁学、电子器件、射频电路和信号处理等领域,需要深入的专业知识。
以下将从基本概念、工作原理、应用领域及发展趋势等方面展开介绍。
一、基本概念1.1 射频信号与微波信号射频(Radio Frequency,RF)信号通常指在300 kHz至1 GHz范围内的电磁波信号,而微波(Microwave)信号则指频率在1 GHz至300 GHz范围内的电磁波。
射频与微波信号的特点是在传输和处理过程中,有较高的频率、短波长和较高的传输能力。
1.2 信号发生器信号发生器是一种电子仪器,用于产生各种频率、振幅和波形的信号。
在射频与微波工程领域中,信号发生器通常用于产生射频和微波信号,包括正弦波、方波、脉冲等信号,以供射频测试、通信、雷达、微波加热等应用的需求。
二、工作原理2.1 振荡器原理射频与微波信号发生器的核心部件是振荡器。
振荡器实质上是一种能够产生连续振荡的电路,它能够将直流电能转换为无线电频率的交流电能输出,是信号发生器产生射频与微波信号的基础。
振荡器的振荡原理主要包括对振荡电路中的负反馈、放大元件(如晶体管、场效应管、二极管)、振荡电路的谐振条件等的分析。
当振荡电路处于稳定的谐振状态时,将会产生稳定的射频或微波信号输出。
2.2 频率合成原理在实际应用中,需要产生不同频率的射频与微波信号,这就需要用频率合成技术来实现。
频率合成技术通常采用数字频率合成(DDS)或模拟频率合成的方法,它能够通过对不同频率的信号进行合成从而获得所需频率的信号输出。
三、应用领域射频与微波信号发生器在通信、雷达、无线电测试、科学研究、医学成像、微波加热等领域有广泛的应用。
在通信领域,射频与微波信号发生器用于产生各种载波信号、调制信号,用于移动通信、卫星通信和无线局域网等系统。
在雷达系统中,信号发生器用于产生雷达脉冲信号和各种波形信号。
射频与微波原理及应⽤介绍射频与微波技术原理及应⽤培训教材华东师范⼤学微波研究所⼀、Maxwell(麦克斯韦)⽅程Maxwell ⽅程是经典电磁理论的基本⽅程,是解决所有电磁问题的基础,它⽤数学形式概括了宏观电磁场的基本性质。
其微分形式为0B E t DH J tD B ρ=-=+??=?=(1.1)对于各向同性介质,有D E B H J E εµσ===(1.2)其中D 为电位移⽮量、B为磁感应强度、J 为电流密度⽮量。
电磁场的问题就是通过边界条件求解Maxwell ⽅程,得到空间任何位置的电场、磁场分布。
对于规则边界条件,Maxwell ⽅程有严格的解析解。
但对于任意形状的边界条件,Maxwell ⽅程只有近似解,此时应采⽤数值分析⽅法求解,如矩量法、有限元法、时域有限差分法等等。
⽬前对应这些数值⽅法,有很多商业的电磁场仿真软件,如Ansoft 公司的Ensemble 和HFSS 、Agilent 公司的Momentum 和ADS 、CST 公司的Microwave Studio 以及Remcom 公司的XFDTD 等。
由⽮量亥姆霍兹⽅程联⽴Maxwell ⽅程就得到⽮量波动⽅程。
当0,0J ρ==时,有 22220E k E H k H ?+=?+= (1.3) 其中k 为传播波数,22k ωµε=。
⼆、传输线理论传输线理论⼜称⼀维分布参数电路理论,是射频、微波电路设计和计算的理论基础。
传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁作⽤,在微波⽹络分析中也相当重要。
1、微波等效电路法低频时是利⽤路的概念和⽅法,各点有确切的电压、电流概念,以及明确的电阻、电感、电容等,这是集总参数电路。
在集总参数电路中,基本电路参数为L、C、R。
由于频率低,波长长,电路尺⼨与波长相⽐很⼩,电磁场随时间变化⽽不随长度变化,⽽且电感、电阻、线间电容和电导的作⽤都可忽略,因此整个电路的电能仅集中于电容中,磁能集中于电感线圈中,损耗集中于电阻中。
射频微波基础知识射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。
有线电视系统就是采用射频传输方式的。
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,电磁波会被地表吸收,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传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频,英文缩写:RF一、射频和微波技术基础知识1、什么是射频?射频(RF)是指无线通信系统中使用的电磁频率范围。
它涵盖了广泛的频率范围,通常从3kHz(千赫)到300GHz(千兆赫)。
射频信号的特点是能够长距离传播并穿过障碍物,这使其成为各种通信应用的理想选择。
2、微波频率微波是射频频率的一个子集,频率范围为300MHz(兆赫)到300GHz。
虽然微波仍然是像射频一样的电磁波,但它们具有更短的波长,这在特定应用中提供了某些优势,例如高数据传输速率和精确成像能力。
二、射频和微波技术的应用1、无线通信射频和微波技术最突出的应用之一是在无线通信系统中。
从简单的无线电传输到复杂的蜂窝网络,射频技术使移动设备上的语音通话、短信、互联网浏览和视频流成为可能。
此外,Wi-Fi网络、蓝牙连接和其他无线协议依赖RF信号进行无缝数据交换。
2、卫星通信卫星通信严重依赖微波频率。
地球静止轨道或近地轨道卫星利用微波远距离传输电视信号、互联网数据和电话,确保在传统通信基础设施有限,或无法使用的偏远地区实现全球连接。
3、雷达系统微波雷达系统对各种应用至关重要,包括空中交通管制、天气监测和军事防御。
雷达使用微波脉冲来探测物体的存在、距离和速度,从而进行精确的跟踪和分析。
4、医疗应用射频和微波技术在医学领域有着重要的应用,例如磁共振成像(MRI)和微波消融。
射频与微波知识点总结一、引言射频(Radio Frequency, RF)与微波(Microwave)技术在现代通信、雷达、无线电频谱、天线设计等领域发挥着重要作用。
射频与微波技术涉及到电磁波的传播、调制解调、射频功率放大、频率变换、天线设计等方面的知识。
本文将从射频与微波的基本原理、传输线理论、射频放大器、射频调制解调、天线设计等方面进行知识点总结。
二、射频与微波的基本原理1. 电磁波的基本概念电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
根据波长的不同,电磁波可以分为射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频段的电磁波。
射频与微波技术主要涉及射频和微波频段的电磁波。
2. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、速度、传播特性等基本特性。
其中,波长和频率之间的关系由光速公式c=λf(c为光速,λ为波长,f为频率)决定。
在射频与微波领域,常用的频率单位有千兆赫兹(GHz)、兆赫兹(MHz)和千赫兹(kHz)等,波长单位常用的是米(m)。
根据电磁波在介质中传播的特性,常见的介质波速和传播常数也会影响射频微波在介质中的传播特性。
3. 电磁波在空间中的传播电磁波在自由空间中传播的特性是由麦克斯韦方程组决定的,其中包括麦克斯韦方程组的电场和磁场分布规律、电磁波的波动性等。
了解电磁波在不同介质中的传播特性有利于射频与微波技术在不同环境中的应用。
4. 电磁波的天线辐射和接收天线是电磁波的辐射和接收装置,根据天线的结构和工作原理,天线可以分为定向天线和非定向天线。
定向天线主要用于定向传输和接收电磁波;非定向天线主要用于对全向的电磁波进行辐射和接收。
天线的辐射和接收特性与天线的形状和尺寸、频率、方向性等因素有关。
三、传输线理论1. 传输线的基本概念传输线是用于传输电磁波的导线或介质,主要包括同轴电缆、微带线、矩形波导和圆柱波导等。
传输线具有阻抗匹配、功率传输和信号传输等功能。
根据传输线的不同特性和应用场景,可以选择不同类型的传输线。
CUSIIC ContentsPreface (v)Contributors (vii)A/D and D/A Conversion Architectures and Techniques to Attenuators (1)A/D and D/A Conversion Architectures and Techniques (1)Acoustic Microwave Devices (24)Active Antennas (34)Active Filters: Overview of Active-filter Structures (56)Active Filters: Tools and Techniques for Active-filter Design (70)Adaptive Array Antennas (88)Altimeters (103)Amplitude Shift Keying (117)Analytical and Adaptive Modeling of Nonlinear High-power Amplifiers (127)Anisotropy and Bianisotropy (137)Antenna Accessories (147)Antenna Anechoic Chambers (158)Antenna Arrays for Mobile Communications (164)Antenna Compact Range (177)Antenna Feeds (185)Antenna Parameters (217)Antenna Radiation Patterns (225)Antenna Reverberation Chamber (239)Antenna Scanning Arrays (251)Antenna Testing and Measurements (262)Antenna Theory (269)Antennas (284)Antennas for High-frequency Broadcasting (295)Antennas for Medium-frequency Broadcasting (301)Antennas for Mobile Communications (319)Aperture Antennas (365)Application of Wavelets to Electromagnetic Problems (377)xviii ContentsApplied Numerical Electromagnetic Analysis for Planar High-frequency Circuits (397)Artificial Magnetic Conductor (413)Attenuation Measurement (434)Attenuators (452)Backscatter to Buried Object Detection (481)Backscatter (481)Bandpass Filters (494)Bandstop Filters (498)BiCMOS Devices and RF Integrated Circuits (499)Biological Effects of Radiofrequency Energy as Related to Health and Safety (511)Boundary-value Problems (523)Buried Object Detection (540)Calibration of a Circular Loop Antenna to Cryogenic Electronics (560)Calibration of a Circular Loop Antenna (560)Capacitance Extraction (565)Cavity Resonators (576)Cellular Radio (592)Chebyshev Filters (600)Chirality (610)Circuit Stability (622)Circuit Tuning (632)Circular Waveguides (643)Coaxial Line Discontinuities (653)Coaxial Lines and Waveguides (658)Combline Filters (674)Complex Media (694)Computational Electromagnetic Scattering Models for Microwave Remote Sensing (718)Conformal Antennas (750)Conformal Mapping Techniques (760)Conical Antennas (775)Coplanar Stripline (CPS) Components (780)Coplanar Stripline Transitions (810)Coplanar Waveguide Components (816)Coplanar Waveguide (CPW) Transmission Lines (821)Corrugated Horn Antennas (833)Coulomb Gauge in Electromagnetics, the (849)Coupled Transmission Lines (863)Cryogenic Electronics (882)Contents xix Dielectric Loaded Antennas to Dual- and Multi-frequency Microstrip Antennas (893)Dielectric Loaded Antennas (893)Dielectric Measurement (916)Dielectric Permittivity and Loss (938)Dielectric Resonator Antennas (960)Dielectric Resonator Filters (974)Dielectric Resonator Oscillators (985)Dielectric Resonators (999)Digital Microwave Receivers (1014)Digital Radio (1021)Diodes (1033)Dipole Antennas and Arrays (1046)Direct Satellite Television Broadcasting (1052)Direction of Arrival Estimation and Adaptive Processing Using a Conformal Phased Array (1065)Directional Couplers (1076)Directive Antennas (1085)Distributed Amplifiers (1086)Dual- and Multi-frequency Microstrip Antennas (1098)Electromagnetic-bandgap-assisted Bandpass Filters to Enhancements of the Finite Difference Time Domain Method (1117)Electromagnetic-bandgap-assisted Bandpass Filters (1117)Electromagnetic Compatibility (1136)Electromagnetic Ferrite Tile Absorber (1151)Electromagnetic Field Computation in Planar Multilayers (1163)Electromagnetic Field Measurement (1190)Electromagnetic Inverse Problems (1200)Electromagnetic Materials (1216)Electromagnetic Modeling (1232)Electromagnetic Shielding (1248)Electromagnetic Subsurface Remote Sensing (1256)Electromagnetic Surface Waves (1270)Electromagnetic Wave Propagation (1280)Electromagnetic Wave Scattering (1295)Electromagnetic Waves in Ionosphere (1303)Electromagnetics, Time-domain (1318)Electronic Warfare (1333)Elliptic Filters (1353)Enhancements of the Finite Difference Time Domain Method (1361)xx ContentsFabry-Perot Resonators to Friis Free-space Transmission Formula (1381)Fabry-Perot Resonators (1381)Fast Fourier Transforms and NUFFT (1401)Feedback Amplifiers (1418)Feedback Oscillators (1432)Feedforward Amplifiers (1439)Ferrite Circulators (1448)Ferrite Isolators (1473)Ferrite-loaded Waveguides (1486)Ferrite Phase Shifters (1497)Ferroelectric Materials (1504)Filter Synthesis (1521)Filter Theory (1548)Finite-difference Time-domain Analysis (1567)Finite Element Analysis (1589)Finline Components (1601)Finlines (1609)Fractal-shaped Antennas: a Review (1620)Frequency Converters and Mixers (1635)Frequency-division Multiplexers (1649)Frequency-domain Circuit Analysis (1659)Frequency-independent Antennas (1674)Frequency Modulation (1691)Frequency Selective Surfaces (1700)Frequency Stability (1706)Frequency Standards, Characterization (1720)Frequency Synthesizers (1729)Friis Free-space Transmission Formula (1733)Galerkin Method (Rayleigh-Ritz Method) to Gyrotrons (1735)Galerkin Method (Rayleigh-Ritz Method) (1735)Gallium Arsenide Technology and Applications (1749)Gallium Nitride for Electronics (1758)Generalized Scattering Matrix Technique (1767)Geometrical Optics (1777)Ge-Si Alloys and Devices (1796)Gratings, Grating Antennas (1806)Green’s Function Methods (1817)Ground Penetrating Radar (1833)Contents xxiGuided Electromagnetic Waves (1846)Gunn or Transferred-electron Devices and Circuits (1857)Gyrators (1874)Gyrotrons (1883)Hankel Transforms to Hybrids and Couplers (1893)Hankel Transforms (1893)Harmonic Oscillators, Circuits (1915)Helical Antennas (1925)Helmholtz Equations (1936)Heterojunction Bipolar Transistor (1946)Heterostructures Devices (1963)High-field Effects (1970)High-frequency Broadcasting (1981)High-frequency Transmission Lines (1989)High-temperature Superconductors (2005)History of Wireless Communication (2015)Horn Antennas (2021)HTS Film Growth (2032)Hybrid CAD Techniques (2040)Hybrids and Couplers (2054)IMPATT Diodes and Circuits to ITS Radio Service Standards and Wireless Access in Vehicular Environments (ITS-WAVE) at 5.9 GHz (2067)IMPATT Diodes and Circuits (2067)Impedance Transformers and Matching Networks (2079)Indium Phosphide (InP) (2092)Integral Equations (2103)Integrated Antenna Systems (2113)Integrated Circuits (2147)Integro-differential Equations (2166)Intermediate-frequency Amplifiers (2175)Intermodulation (2189)Intermodulation Measurement (2215)Iterative Methods (2231)ITS Radio Service Standards and Wireless Access in Vehicular Environments (ITS-WAVE) at 5.9 GHz (2241)Klystron (2257)Klystron (2257)xxii ContentsLeaky Modes and High-frequency Effects in Microwave Integrated Circuits to Low-temperature Cofired Ceramic (LTCC) Technology in RF and MicrowaveEngineering (2268)Leaky Modes and High-frequency Effects in Microwave Integrated Circuits (2268)Leaky-wave Antennas (2294)Left-handed Materials for Microwave Devices and Circuits (2303)Lens Antennas (2320)Linear Antennas (2336)Local-area Networks (LANs) (2352)Loop Antennas (2359)Low Noise Amplifiers (2368)Low Noise Amplifiers: Device Noise Characterization and Design (2379)Low-pass Filters (2383)Low-power Broadcasting (2385)Low-temperature Cofired Ceramic (LTCC) Technology in RF and Microwave Engineering (2393)Magnetic Field Measurement to Multiresolution Technique (2400)Magnetic Field Measurement (2400)Magnetic Materials (2412)Magnetic Microwave Devices (2425)Magnetic Resonance Imaging (2462)Magnetic Shielding (2473)Magnetrons (2482)Maxwellian Circuits (2514)Measurement of Near Fields Using a Modulated Scatterer (2522)Medical Imaging with Microwave: Thermoacoustic Tomography (2530)MEI Method (2540)Method of Lines (2548)Method of Moments (2554)Microstrip Antenna Arrays (2568)Microstrip Antennas (2580)Microstrip Antennas, Broadband (2602)Microstrip Antennas, Compact (2626)Microstrip Circuits (2637)Microstrip Lines (2647)Microstrip Transitions (2654)Microwave and Radio Frequency Multipliers (2663)Microwave Circuits (2704)Microwave Detectors (2736)Microwave Filters (2751)Contents xxiiiMicrowave Heating (2763)Microwave Integrated Circuits (2773)Microwave Isolators (2786)Microwave Limiters (2792)Microwave Measurements (2802)Microwave Mixers (2812)Microwave Oscillators (2818)Microwave Parametric Amplifiers (2827)Microwave Phase Shifters (2836)Microwave Photonics: Technological Evolution and Its Applications (2851)Microwave Power Amplifiers (2871)Microwave Power Transmission (2906)Microwave Receivers (2919)Microwave Resonance Plasma Source (2934)Microwave Scattering Models for Earth Terrain (2948)Microwave Solid-state Devices (2968)Microwave Superconductor Devices (2980)Microwave Switches (2991)Microwave Tubes (2999)Military Communication (3007)Millimeter-wave Integrated Circuits (3021)Millimeter-wave Measurement (3046)MIMO Systems for Wireless Communications (3059)Miniaturized Packaged (Embedded) Antennas for Portable Wireless Devices (3068)Missile Guidance (3082)Mixed-signal CMOS RF Integrated Circuits (3095)Mixer Circuits (3102)Mobile Communication (3121)Mobile Radio Channels (3132)Mobile Satellite Communications (3150)Mode-matching Methods (3162)Modulation-doped FETs (3176)Monolithic Antennas (3203)Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMICs) (3213)Monopole Antennas (3238)Monopulse Tracking Systems (3244)Monte Carlo Analysis (3255)Monte Carlo Simulation in Reliability (3269)Mosfet Modeling (3278)xxiv ContentsMultibeam Antennas (3317)Multiconductor Transmission Lines (3335)Multimode Equivalent Network Representations (3342)Multiple Access Schemes (3351)Multiplexers (3362)Multiresolution Technique (3369)Negative Resistance to Notch Antennas (3385)Negative Resistance (3385)Neural Networks for Microwave Circuits (3390)Noise and Interference Modeling (3397)Noise Generators (3408)Noise, High-frequency (3417)Noise, Hot Carrier Effects (3439)Noise, Low-frequency (3458)Nonlinear Circuit Analysis (3482)Nonlinear Circuit Design (3502)Notch Antennas (3534)Orthomode Transducers to Oscillator Design (3547)Orthomode Transducers (3547)Oscillator Design (3563)Packaging RF Devices and Modules to Pulse-shaping Circuits (3590)Packaging RF Devices and Modules (3590)Parallel Algorithms and Computing for Large-scale Electromagnetic Simulation (3614)Parameter Estimation from Electromagnetic Simulations Using Signal Models (3646)Passivation (3669)Periodic Structures (3675)Permittivity and Measurements (3693)Personal Area Networking with Bluetooth (3711)Perturbation Theory (3725)Phase Locked Loops (3735)Phase Locked Oscillators and Frequency Synthesizers (3767)Phase Noise and Measurements (3802)Phase Shifters (3810)Photonic Band Gap (PGB) (3823)Piezoelectric Transducer Controlled Circuits (3838)Piezoelectricity (3846)Pin Diodes (3858)Contents xxvPower Combiners and Dividers (3869)Preamplifiers (3891)Printed Inductors (3905)Pulse Compression (3915)Pulse-shaping Circuits (3925)Q-factor to Quasi-optical Circuits (3937)Q-factor (3937)Q-factor Measurements (3948)Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) (3964)Quasi-optical Circuits (3977)Radar Altimetry to Rough-surface Scattering: Numerical Simulations andApplications in Microwave Remote Sensing (3989)Radar Altimetry (3989)Radar Antennas (4005)Radar Applications (4018)Radar Cross-section (4030)Radar Equipment (4055)Radar Imaging (4069)Radar Polarimetry (4080)Radar Remote Sensing (4096)Radar Remote Sensing of Irregular Stratified Layers (4122)Radar Signal Detection (4128)Radar Signal Processing (4148)Radar Target Recognition (4165)Radar Tracking (4173)Radiation Effects (4186)Radiation Monitoring (4217)Radio Broadcast Studio Equipment (4227)Radio Direction Finding (4249)Radio-frequency Identification Systems (RFID) (4263)Radio-frequency Integrated Circuits (4269)Radio Navigation (4292)Radio Noise (4297)Radio on Fiber Systems (RoF Systems) (4310)Radio Reception (4324)Radiometry (4342)Radiotelemetry (4350)Radiowave Propagation Concepts (4365)xxvi ContentsRadiowave Propagation Ground Effects (4371)Radiowave Propagation in Multipath Channels (4389)Reconfigurable Antennas (4405)Rectifying Antennas (Rectennas) (4418)Reflectarray Antenna (4428)Reflectometers, Time-domain (4436)Reflector Antennas (Parabolic Antenas, Dish Antenas) (4450)Refraction and Attenuation in Troposphere (4475)Resonant Tunneling Diodes (4484)Retrodirective Systems (4493)RF Circuit Noise (4507)RF/Wireless Packaging (4516)Ring Resonators and Circuits (4537)Rough-surface Scattering: Numerical Simulations and Applications in Microwave RemoteSensing (4549)Satellite Antennas to Synthetic Aperture Radar (4585)Satellite Antennas (4585)Schottky Barrier Diodes and Their Applications (4595)Schottky Barriers (4607)SiC Device Technologies (4613)Signal Fading in Radiocommunications (4619)Silicon-Germanium (4626)Six-port Networks (4641)Skin Effect (4669)Sky Wave Propagation at Low Frequencies (4675)Sky Wave Propagation at Medium and High Frequencies (4686)Slot Antennas (4696)Slotline Components (4717)Slotlines (4736)Slow Wave Structures (4744)Small Antennas (4761)Smart Materials (4799)Smith Chart (4814)Spaceborne Radar (4823)Spatial and Quasi-optical Power Combining (4837)Spice (4844)Spiral Antennas (4853)Squids (4869)Stability of Nonlinear Systems (4881)Contents xxviiStanding Wave Meters and Network Analyzers (4896)Strip Transmission Lines (4918)Stripline Components (4931)Submarine Antennas (4937)Superconducting Cavity Resonators (4951)Superconducting Electromagnets (4965)Superconducting Filters and Passive Components (4974)Superconducting Microwave Technology (4990)Surface Acoustic Wave Applications (5002)Surface Acoustic Wave Delay Lines (5012)Surface Acoustic Wave Devices (5029)Surface Acoustic Wave Filters (5046)Surface Mount Technology (5058)Synthetic Aperture Radar (5067)Target Tracking to Tunnel Devices (5081)Target Tracking (5081)Telemedicine (5097)Telemetry (5106)Television and FM Broadcasting Antennas (5124)Television Antennas (5132)Television Broadcast Transmission Standards (5143)Terahertz Science, Engineering and Systems – from Space to Earth Applications (5175)Thermal Analysis and Design of Electronic Systems (5194)Thin Film Resistors (5213)Thin Films (5226)III-V Semiconductors (5237)Transceivers (5254)Transient Analysis (5268)Transmission Line Matrix (TLM) Method (5286)Transmission Line Theory (5297)Transmission Lines and Parameters (5310)Transmitters for Analog Television (5318)Transmitters for Digital Television (5327)Transmitters for FM Broadcasting (5337)Transverse Resonance Techniques (5357)Traveling Wave Antennas (5363)Traveling Wave Tubes (5373)Tunnel Devices (5380)xxviii ContentsUHF Receivers to Uniform Geometrical Theory of Diffraction (5391)UHF Receivers (5391)Ultra-wideband Radio (5402)Ultra-wideband Wireless Systems (5411)Underground Propagation (5423)Uniform Geometrical Theory of Diffraction (5433)Van Atta Array Reflector to Volterra Modeling in Analog, RF and MicrowaveEngineering (5456)Van Atta Array Reflector (5456)Variable-frequency Oscillators (5468)Very High Frequency Range (5477)Voltage-to-frequency Converters (5489)Volterra Modeling in Analog, RF and Microwave Engineering (5507)Waveguide Antennas to Wireless Communications Systems (5515)Waveguide Antennas (5515)Waveguide Components (5527)Waveguide Directional Couplers (5536)Waveguide Discontinuities (5543)Waveguide Junctions (5554)Waveguide Oscillators (5559)Waveguides (5569)Wavelength Meter (5587)Wavelet Transforms (5602)Wavelets (5623)Wideband Amplifiers (5630)Wideband Slot and Printed Antennas (5638)Wireless Communications Systems (5656)Yagi-Uda Antenna (5680)Yagi-Uda Antenna (5680)Index (5691)。
射频微波工作总结
射频微波技术是一种在无线通信、雷达、卫星通信等领域广泛应用的技术。
它
利用电磁波在空间中传播的特性,实现了无线通信和雷达探测等功能。
在工程领域,射频微波技术也被广泛应用于无线电频谱分析、无线电频谱监测、无线电频谱管理等方面。
在本文中,我们将对射频微波工作进行总结,以期为相关领域的从业人员提供参考。
首先,射频微波技术的工作原理是基于电磁波的传播特性。
射频微波信号是一
种高频电磁波,其波长较短,能够在空间中传播,并且能够穿透一些障碍物。
这种特性使得射频微波技术在无线通信和雷达探测中具有独特的优势。
其次,射频微波技术在无线通信领域的应用非常广泛。
它可以实现手机、无线电、卫星通信等设备之间的无线通信连接。
射频微波技术还可以实现无线电频谱分析,帮助工程师了解无线电频谱的使用情况,为频谱规划和管理提供数据支持。
另外,射频微波技术在雷达探测领域也有重要的应用。
雷达是一种利用电磁波
进行目标探测和跟踪的设备,而射频微波技术正是雷达实现这一功能的核心技术之一。
通过射频微波技术,雷达可以实现对目标的高精度探测和跟踪,为军事和民用领域提供了重要的技术支持。
总的来说,射频微波技术在无线通信、雷达探测等领域的应用非常广泛,为各
种无线通信设备和雷达设备的正常工作提供了重要的技术支持。
随着无线通信和雷达技术的不断发展,射频微波技术也将不断得到进一步的应用和完善,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振 微波频率:300MHz-3000GHz 波长:0.1mm-1m独特的特点:RF/MW 的波长与自然界物体尺寸相比拟在RF/MW 波段,由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响,期间区域不再是单纯能量的集中区,而呈现分布特性。
长线概念:通常把RF/MW 导线(传输线)称为长线,传统的电路理论已不适合长线! RF/MW 系统的组成:传输线:传输RF/MW 信号微波元器件:完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波 天线:辐射或接收电磁波微波、天线与电波传播的关系:(简答) 微波: 对象:如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输目的:希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输; 天线任务:将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波,或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波 作用:1.有效辐射或接收电磁波;2.把无线电波能量转换为导行波能量 电波传播分析和研究电波在空间的传播方式和特点常用传输线机构:矩形波导 共面波导 同轴线 带状线微带线 槽线分析方法称为传输线的特性阻抗特性阻抗Z0通常是个复数, 且与工作频率有关。
它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性阻抗 对于均匀无耗传输线, R=G=0, 传输线的特性阻抗为 此时, 特性阻抗Z0为实数, 且与频率无关。
常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω, 400Ω和600Ω三种。
常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。
均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一般为复数, 故不宜直接测量。
无耗传输线上任意相距λ /2处的阻抗相同, 一般称之为λ /2重复性。
传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任一点的电压或电流均由沿-z 方向传播的行波(称为入射波)和沿+z 方向传播的行波(称为反射波)叠加而成。
射频微波(知识点)一、射频/微波技术及其基础1、射频/微波技术的基础 ? 什么是微波技术研究微波的产生、放大、传输、辐射、接收和测量的科学。
射频/微波技术是研究射频/微波信号的产生、调制、混频、驱动放大、功率放大、发射、空间传输、接收、低噪声放大、中频放大、解调、检测、滤波、衰减、移相、开关等各个电路及器件模块的设计和生产的技术,利用不同的电路和器件可以组合成相应的射频/微波设备。
微波技术主要是指通信设备和系统的研究、设计、生产和应用。
? 微波技术的基本理论是以麦克斯韦方程为核心的场与波的理论2、射频/微波的基本特性? 频率高、穿透性、量子性、分析方法的独特性射频频段为30 ~ 300MHz,微波频段为300MHz ~ 3000GHz,相对应波长为1m ~0.1mm,照射于介质物体时能深入到该物质的内部。
根据量子理论,电磁辐射能量不是连续的,而是由一个个的“光量子”组成,单个量子的能量与其频率的关系为e = h2f-15式中,h = 4310电子伏2秒 (eV2S) 成为普朗克常数3、射频/微波技术在工程里的应用? 无线通信的工作方式1、单向通信方式通信双方中的一方只能接收信号,另一方只能发送信号,不能互逆,收信方不能对发信方直接进行信息反馈AB f1f1 发射机接收机2、双向单工通信方式通信双方只能交替地进行发信和收信,收发不能同时进行。
AB送话器送话器 f1f1TT按-讲开关按-讲开关RR f1f1受话器受话器3、双向半双工通信方式通信双方中的一方使用双频双工方式,可同时收发;另一方则使用双频单工方式,AB发信时要按下“送话”开关。
送话器送话器f1f2TT按-讲开关双工器 RRf2f1受话器受话器4、双向全双工通信方式通信双方可以通信进行发信和收信,这时收信与发信一般采用不同的工作频率,通过双工器来完成收信和发信的隔离。
AB送话器送话器 f1f2TT双工器双工器RR f2f1受话器受话器二、电磁波频谱1、电磁波频谱及频段划分频段频率波长 ELF(极低频) 30 ~ 300Hz 10000 ~ 1000Km VF(音频) 300 ~ 3000Hz 1000 ~ 100Km VLF(甚低频) 3 ~ 30KHz LF(低频)30 ~ 300KHz HF(高频) 3 ~ 30MHz 100 ~ 10Km 10 ~ 1Km 100 ~ 10m 10 ~ 1m 10 ~1cm 1 ~ 0.1cm MF(中频) 300 ~ 3000KHz 1 ~ 0.1Km VHF(甚高频) 30 ~ 300MHz SHF (超高频) 3 ~ 30GHz EHF(极高频) 30 ~300GHz 光波 UHF(特高频) 300 ~ 3000MHz 100 ~ 10cm 亚毫米波 300 ~ 3000GHz 1 ~ 0.1mm 100 ~ 1000THz 300 ~ 3000 nm 2、射频/微波系统工程的无线电频段划分及代号波段代号频率范围(GHz)波长范围(cm)P L S C X Ku K Ka U V W 0.23 ~ 1 1 ~ 2 2 ~ 4 4 ~ 8 8 ~ 12.5 12.5 ~ 18 18 ~ 27 27 ~ 40 40 ~ 60 60 ~ 80 80 ~ 100 130 ~ 30 30 ~ 15 15 ~ 7.5 7.5 ~ 3.75 3.75 ~ 2.5 2.5 ~ 1.67 1.67 ~ 1.11 1.11 ~ 0.75 0.75 ~ 0.5 0.5 ~ 0.375 0.375 ~ 0.33、移动通信频段体制分配频段(MHz)实际频段(MHz)运营商频道间隔上行825 ~ 835 上行 825 ~ 835 CDMA-IS95 中国电信 1.23MHz 下行 870 ~ 880 下行 870 ~ 880 GSM900 上行 890 ~ 915 上行 890 ~ 909 中国移动 200KHz DCS1800 上行 1710 ~ 1755 上行 1710 ~ 1720 中国移动 WCDMA W-LAN 下行 1805 ~ 1815 下行1840 ~ 1850 下行 1805 ~ 1850 上行 1745 ~ 1755 上行 1920 ~ 1980 上行 1940 ~ 1955 下行 2110 ~ 2170 下行 2130 ~ 2145 上行 825 ~ 835 下行 870 ~ 880 2021 ~ 2025 下行 870 ~ 880 B 中国联通中国联通 5MHz 中国电信 1.23MHz 中国移动1.6MHz CDMA2000 上行 825 ~ 835 TD-SCDMA A 2021 ~ 2025 A 1880 ~ 1920 B2.4 ~ 2.48GHz ? CDMA系统的各信道频率频道序号上行频率下行频率备注 37 78 119 160 201 242 283 826.11MHz 871.11MHz 827.34MHz 872.34MHz 828.57MHz 873.57MHz829.80MHz 874.80MHz 831.03MHz 876.03MHz 832.26MHz 877.26MHz 833.49MHz878.49MHz ? GSM900系统的频道配置GSM-900系统采用等间隔方式,频道间隔为200KHz,同一信道的收发频率间隔为45MHz, 频道序号和频道标称中心频率的关系为F上行(n)= 890.2 +(n-1)30.2 MHz F下行(n)= F上行(n)+ 45 MHz 式中:频道序号 n = 1 ~ 124 在我国的GSM900网络中,1~94号载频分配给中国移动使用,96~124号载频分配给中国联通使用,95号载频作为保护隔离,不用于业务。