干货！深入浅出射频模拟电路设计经典讲义

EETOP 2021-07-27 12:04

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概述

射频电路不同于其他电路,这是由于在较高的工作频率下,电路工作中的一些现象难于理解,分布参数在影响着这些电路。分布参数—分布电容与引线电感,既看不见又摸不着。分布电容存在于二个导体之间、导体与元器件之间、导体与地之间或者元件之间。引线电感,顾名思义是一种元件间连接导线的电感,有时,也称之为内部构成电感。这些分布参数的影响在直流和低频时是不严重的。但是,随着频率的增加,影响越来越大。例如,在VHF和UHF频段,分布参数会影响接收机前端调谐电路。因此,在这种调谐电路中,需要可调整的电容。
RF频段介于集中参数频段与分布参数频段之间,集中参数频段可用“路”的概念来分析,分布参数则用“场”的概念来分析。RF频段是一种相对概念,事实上,他与电路尺寸有关,电路尺寸只要小于八分之一导波波长( ),就可用路的概念来分析电路。18GHz是公认的微波频率,但某公司就完全用集中参数构成了这频段的压控振荡器,整个电路尺寸小于1mm,用放大镜才可看到电感线圈，这种微波压控振荡器完全可用路的概念来分析。上述分析说明：RF电路既可用路的概念分析问题,又可用分布参数概念—长线理论来分析,或者说,用“路”分析时，还要考虑分布参数的影响。这样,给RF电路分析带来了复杂性、双重性。
在RF时,趋肤效应的影响很严重。术语“趋肤效应”是指这样一种事实：ac电流流经导体时趋向于导体外边部分,而dc电流流经整个导体。随着频率的升高,趋肤效应形成了一个较小的导流带,结果,形成了大于dc电阻的ac电阻。根据分析,电流密度分布从表面起到导体中心按指数规律迅速减小(图1-1),定义趋肤深度为电流密度降到表面电流密度1/e=1/2.718=0.368处的临界深度。趋肤效应引起的最明显的影响就是引起信号传输途径中的损耗增加。