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* * * * * 射频技术 汤 红 军 毫米波国家重点实验室,李文正楼北624 025210, hjtang@emfield.org 内 容 实验室专业基础介绍 射频概念 元件的射频性能 课程内容、授课方法、和教学参考书 考核办法 本实验室专业基础介绍－1 计算电磁学 射频技术 集成电路 实验室条件 1.研究方向和软件、硬件条件 本实验室专业基础介绍－2 ? FDD和TDD射频系统和天线阵列的研究开发（863） 新型天线与分集技术（863） 宽带射频与多天线实现技术（863） 电磁场理论与微波技术（创新群体） 其它(973, 电波测量、有源一体化天线等） 2.相关研究基础 射频概念 射频？ 一般射频概念： 常用无线频谱简介： 广义射频概念： 无线通信发射频率 （链路框图） 数100MHz~数GHz，目前主要无线 业务频段，所谓“黄金频段” 从中波到特赫兹（IEEE频谱） 本课程考虑一般射频频率作为基本工作条件，兼顾微波毫米波射频电路技术。 Next IEEE频谱 频段 频率 波长 ELF（极低频） 30～300Hz 10 000～1 000km VF(音频） 300～3 000Hz 1 000～100km VLF（甚低频） 3～30kHz 100～10km LF(低频） 30～300kHz 10～1km MF(中频） 300～3000kHz 1～0.1km HF(高频） 3～30MHz 100～10m VHF(甚高频） 30～300MHz 10～1m UHF(特高频） 300～3000MHz 100～10cm SHF(超高频） 3～30GHz 10～1cm EHF(极高频） 30～300GHz 1～0.1cm 亚毫米波 300～3000GHz 1～0.1mm P波段 0.23～1GHz 130～30cm L波段 1～2GHz 30～15cm S波段 2～4GHz 15～7.5cm C波段 4～8GHz 7.5～3.75cm X波段 8～12.5GHz 3.75～2.4cm Ku波段 12.5～18GHz 2.4～1.67cm K波段 18～26.5GHz 1.67～1.13cm Ka波段 26.5～40GHz 1.13～0.75cm 毫米波 40～300GHz 7.5～1mm 亚毫米波 300～3000GHz 1～0.1mm ——《射频电路设计》 返回 “射频” 从网络到射频前端的层次结构 无线网络 无线链路 混频器 （上变频器） 功率放大器 天线 双工器 空间信道 混频器 （下变频器） 低噪声放大器 前端 中频 前端 中频 天线 下行 上行 返回 “射频” 元件的射频性能 集总概念 a)集总元件的基本条件 0.1λ0 b)集总元件基本表述方法 如阻抗： 电阻 R＝R0 电感 XL＝ωL 电容 XC=1/ (ωC) c)系统分析方法 元件的射频性能 a) 技术变化趋势：从集总元件到分布元件。 b) 分析方法：路的理论到场理论。 射频正处于变化的临界点上。 重要的分布效应 1)趋肤效应： 当频率升高，电流趋向于导体表面的现象即趋肤效应。 元件的射频性能 a)趋肤深度：电流下降到表面处1/e时的深度。 例：铜的电导率σ＝5.8×107 S/m f(GHz) δ (μm) 1 2.1 10 0.66 b)圆导线电阻的变化 元件的射频性能 2)寄生效应： a) 电阻： 引线电阻及其等效模型 元件的射频性能 一个500Ω引线电阻实例的等效电阻特性