射频通信电路黄卡玛 射频电路基础ppt课件.ppt

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1、射频通信电路,第二章 射频电路基础,2.1 频带宽度表示法2.2 分贝表示法2.3 LC谐振电路的特性2.4 品质因数2.5 射频二极管2.6 射频晶体管,2.1 频带宽度表示法,2.1.1 绝对带宽2.1.2 相对带宽2.1.3 窄带和宽带,2.1.1 绝对带宽,以频率作为单位表示的带宽是指绝对带宽。 例如：射频放大电路的工作频率范围为1GHz2GHz，则带宽为1GHzPAL制式的电视广播的图像信号带宽为6MHz,2.1.2 相对带宽,百分比法定义为绝对带宽占中心频率的百分数 倍数法（又称覆盖比法）定义为高端截止频率fH与低端截止频率fL的比值,2.1.2 相对带宽,百分比法 (无量纲),2

2、.1.2 相对带宽,倍数法 (无量纲),2.1.2 相对带宽,百分比法：描述较小的相对带宽倍数法：描述较大的相对带宽,2.2 分贝表示法,分贝通常是一个无量纲的比值，用来表示物理量相对值,2.2 分贝表示法,绝对功率的分贝表示,2.2 分贝表示法,绝对电压的分贝表示,2.2 分贝表示法,在阻抗为50W的射频系统中，0dBmV的信号和-107dBm的信号具有相同的功率,2.2 分贝表示法,2.3 LC谐振电路的特性,2.3.1 串联谐振电路谐振频率品质因数2.3.2 并联谐振电路谐振频率品质因数,2.3.1 串联谐振电路,谐振条件X=0,2.3.1 串联谐振电路,2.3.1 串联谐振电路,2.3

3、.1 串联谐振电路,2.3.2 并联谐振电路,谐振条件B=0,2.3.2 并联谐振电路,2.4 品质因数,2.4.1 品质因数与带宽的关系2.4.2 有载品质因数2.4.3 电抗器件的品质因数,2.4 品质因数,品质因数定义为：一个具有周期性储能的器件（或电路），在谐振频率下，一个周期内储存的能量与一个周期内损耗能量比值的倍。,2.4 品质因数,2.4.1 品质因数与带宽的关系,2.4.2 有载品质因数,如果包含了负载或信号源内阻的影响，谐振电路的品质因数为有载品质因数。如果只考虑谐振电路自身，则品质因数称为空载品质因数。,2.4.2 有载品质因数,2.4.3 电抗器件的品质因数,器件的品质因

4、数用来表示器件的损耗，品质因数越高损耗越小，器件越接近于理想器件。,2.5 射频二极管,2.5.1 二极管模型2.5.2 射频二极管分类,2.5.1 二极管模型,小信号分析 V.S.大信号分析,2.5.1 二极管模型,小信号模型,2.5.1 二极管模型,大信号模型,2.5.2 射频二极管分类,1 肖特基二极管2 PIN二极管3 变容二极管4 雪崩二极管5 隧道二极管6 体效应管,2.5.2 射频二极管分类,1 肖特基二极管 Schottky Diode,满足特定条件的金属与半导体接触形成肖特基结,2.5.2 射频二极管分类,1 肖特基二极管使用肖特基二极管取代普通的PN结型二极管，用于射频检波

5、电路、调制和解调电路、混频电路等。,2.5.2 射频二极管分类,2 PIN二极管 PIN Diode,直流偏置电压 正偏置 反偏置,PIN对RF呈现 低阻 高阻,2.5.2 射频二极管分类,2 PIN二极管应用开关电路电调衰减器 射频限幅电路 移相电路,2.5.2 射频二极管分类,2 PIN二极管开关电路,2.5.2 射频二极管分类,3 变容二极管 Varactor,反向偏置电压 高 低等效电容 小 大,2.5.2 射频二极管分类,3 变容二极管应用电调谐压控振荡电路混频脉冲产生电路,2.5.2 射频二极管分类,4 雪崩二极管,负阻器件：射频信号发生电路,优点：电路简单缺点：效率低,2.5.2

6、 射频二极管分类,4 雪崩二极管IMPATTIMPactAvalancheandTransitTimeDiode,2.5.2 射频二极管分类,5 隧道二极管 (Tunnel Diode),负阻器件：射频信号发生电路,优点：电路简单缺点：效率低,2.5.2 射频二极管分类,5 体效应管 (Gunn Diode)一种半导体材料构成 （无结）利用电子迁移率的变化构造负阻器件,2.6 射频晶体管,2.6.1 射频晶体管的结构2.6.2 射频晶体管的模型,2.6.1 射频晶体管的结构,1. 双极型晶体管 (BJT),2.6.1 射频晶体管的结构,2. 场效应管 (FET),金属绝缘栅半导体场效应管（MISFET）结型场效应管（JFET ）金属半导体场效应管（MESFET）异质结场效应管(HEMT),2.6.2 射频晶体管的模型,1. 双极型三极管,Ebers-Moll电路模型,2.6.2 射频晶体管的模型,双极型三极管,小信号电路模型,2.6.2 射频晶体管的模型,2. 场效应管,2.6.2 射频晶体管的模型,2. 场效应管,小信号电路模型,谢谢大家！,