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一个手机RF屌丝的学习历程
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一个手机RF屌丝的学习历程
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2018-5-6 19:08:13
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事实证明,
史密斯圆图
仍然是
确定传输线阻抗
的
基本工具
。
在处理RF系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下,
需要进行匹配的电路
包括
天线与低噪声放大器
(LNA)
之间的匹配
、
功率放大器输出
(RFOUT)
与天线之间的匹配
、
LNA/VCO
输出与混频器输入之间的匹配
。匹配的
目的
是为了
保证信号或能量有效地从
“
信号源
”
传送到
“
负载
”
。
在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预知的影响。频率在数十兆赫兹以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的RF测试、并进行适当调谐。需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。
有很多种阻抗匹配的方法,包括
计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外,除非计算机是专门为这个用途制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。
手工计算: 这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。
经验: 只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之,它只适合于资深的专家。
史密斯圆图:本文要重点讨论的内容。
本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。当然,史密斯圆图
不仅
能够为我们
找出最大功率传输的匹配网络
,
还能帮助设计者优化噪声系数
,
确定品质因数
的影响
以及进行稳定性分析
。
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif
图1. 阻抗和史密斯圆图基础
基础知识
在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下
RF
环境下
(
大于
100MHz
)IC连线的电磁波传播现象。这对RS-485传输线、PA和天线之间的连接、LNA和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。
大家都知道,要使信号源传送到负载的
功率最大
,信号
源阻抗
必须
等于
负载的
共轭阻抗
,即:
RS + jXS = RL - jXL
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif
图
2.
表达式
RS+ jXS = RL - jXL
的等效图
在这个条件下,
从信号源到负载传输的能量最大
。另外,为有效传输功率,满足这个条件可以
避免能量从负载反射到信号源
,尤其是在诸如视频传输、
RF
或微波网络的高频应用环境更是如此。
《《《 点击这里展开全文 》》》
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