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射频电路设计基础概述

关键的外卖

  • 物联网(IoT)、车载雷达、高精度定位传感器、可穿戴电子设备和植入设备是利用射频和高频能量的几个例子。

  • 射频电路的设计目标不同于基带或模拟电路。

  • 在高频时,首选聚四氟乙烯或热固性高分子材料。

射频电路

射频电路使移动通信成为可能

射频电路布局似乎违反了基本的电气设计规则,所以如果你不熟悉射频设计,这些pcb似乎应该被丢弃。在射频电路中,信号既要被传导又要被辐射,它们的传播特性使信号的传输速率降低射频电路与普通的交流和直流电路不同。由于当今大多数电子产品都采用混合信号和无线通信技术,因此对射频设计有很好的理解是很重要的。

射频电路设计基础

在当今的电子学中,射频和毫米波电路越来越多。这些电路实现了我们日常生活中的关键应用,如移动通信、无线连接、低功耗通信、工业自动化、医疗仪器和汽车系统。的物联网(物联网)、车载雷达、高精度定位传感器、可穿戴电子设备和植入设备是利用射频和高频能量的几个例子。作为一名设计工程师,您可以开发各种创新的混合信号电路,其中包括直流电路,基带电路,射频电路,毫米波电路等。要设计这种带有射频子电路的复杂pcb,您需要很好地理解微波工程。

射频电路设计目标

为了简化,我们可以说射频电路是一种特殊类型的模拟电路,它在射频频率下工作,使信号能够传播。然而,射频电路的设计目标不同于基带或模拟电路。例如,考虑一个带有发射机和接收机的简单射频电路。发射机和接收机同时处理基带和射频信号。发射机输入和接收机输出属于基带频率,发射机输出和接收机输入对应射频信号。

发射机基带部分和射频部分的设计目标是完全不同的。发射机的基带部分旨在实现指定的传输功率,而射频部分则侧重于不干扰在相邻信道上运行的收发器。同样,接收机基带和射频部分的目标分别是恢复小信号和拒绝来自不希望的信道的干扰。设计人员在设计过程中坚持基带和射频电路的目标是至关重要的。

在射频电路设计中,电路的稳态工作是设计人员需要设定的主要目标之一。在稳态下,对电路参数如信号保真度、失真、噪声和干扰进行评估,以测量电路的性能射频电路的性能。因此,射频电路设计应注重提高信号保真度和减轻噪声、失真和干扰问题。射频无源器件、有源器件和衬底材料的性能差异会导致电路性能的差异,需要考虑减轻这种影响。

常见射频电路设计注意事项

正如我们上面所讨论的,射频电路的行为不同于模拟或数字电路。RF电路的高工作频率要求设计人员在设计过程中考虑一些事情,包括:

  • PCB材料选择必须给予重要性,因为它影响电路的性能。在高频率下,PTFE或热固性聚合物材料优于FR4材料。

  • 射频电路PCB堆叠应设计成能够为射频元件提供所需的阻抗特性。

  • 在设计涉及无源元件的射频电路时,应考虑高频特性和寄生影响。

  • 在射频电路中,与数字电路中使用的晶体相比,使用的晶体应该是准确和稳定的。

  • 在设计平衡管和天线时,应考虑所设计射频系统的特性和要求。

  • 通过使用打印迹线,可以为射频有源组件提供额外的功能,例如低噪声放大器和振荡器。

由于无线通信技术被整合到每个电子产品中,设计师必须清楚地掌握这些射频电路设计基础知识,以开发高性能电路板。Cadence的设计和分析工具套件提供了支持模拟和射频电路开发的混合信号设计环境。

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