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[導(dǎo)讀]大家好,這里是【射頻學(xué)堂】。今天我們接著【大話射頻】這個來講。一起來看一下射頻電路中的那些無源器件。和數(shù)字和低頻電路類似,射頻電路也分為無源器件和有源器件,那些不需要加電就能夠完成功能的射頻電路稱為無源電路,而需要外置電源才能工作的射頻電路我們稱為有源電路。根據(jù)這個定義,那么這個...

大家好,這里是【射頻學(xué)堂】。
今天我們接著【大話射頻】這個來講。一起來看一下射頻電路中的那些無源器件。和數(shù)字和低頻電路類似,射頻電路也分為無源器件和有源器件,那些不需要加電就能夠完成功能的射頻電路稱為無源電路,而需要外置電源才能工作的射頻電路我們稱為有源電路。根據(jù)這個定義,那么這個源就是電源啦。這個無源電路既包括常見的電阻,電容和電感,也有各種功能器件,比如功分器耦合器,環(huán)形器,濾波器,天線等。
電阻,電感和電容
電路中最基本的三個元器件就是電阻,電感和電容,無論是數(shù)字電路,或者是射頻電路,這三個元器件都起著至關(guān)重要的作用,【射頻學(xué)堂】在文章《詳解射頻電路中的電阻,電容和電感》,對其特性有過詳細(xì)的說明,我們今天直接列在下面。在數(shù)字或者低頻電路中,電阻,電感和電容呈現(xiàn)的都是純凈的電阻特性,電感特性或者電容特性,而在射頻電路中,任何一個元器件都有其工作的特定頻段,超過這個工作頻段,其特性也會發(fā)生變化。
對于射頻電阻,我們通常用下圖來等效其分布參數(shù)特征。要注意其引腳電感和引線電容,其頻率特性也如下圖所示:隨著頻率的升高,其電容特性會越來越明顯,當(dāng)然電感特性也會突出,在某個頻率處,引線電感和電容產(chǎn)生諧振,過了這個諧振點,電感特性就會成為主要特性。
當(dāng)然,電感和電容也具有類似的特性變化曲線。在射頻電路設(shè)計中,要了解所選擇元器件的工作頻率,以免給設(shè)計帶來不必要的麻煩。
無源器件的另一大類就是由電感電容電阻構(gòu)成或者由傳輸線結(jié)構(gòu)組成的功能器件。功分器我們在《一文掌握功分器設(shè)計》有過詳細(xì)的介紹,其實現(xiàn)的功能就是信號的分開,等分或者不等分。
功分器在射頻電路中有著廣泛的應(yīng)用,尤其是在天線饋電網(wǎng)絡(luò)中。最常用的一款功分器是Wilkson 功分器,通過適當(dāng)?shù)募壜?lián),可以實現(xiàn)一分N的功能,如下圖所示:
耦合器
我們在《一文掌握定向耦合器設(shè)計》對定向耦合器有過詳細(xì)的介紹,在射頻電路設(shè)計中,我們不僅需要對信號進(jìn)行一些分解合成,有時候,我們更希望信號能夠按照一定的相位和功率去分配,這個時候定向耦合器就是一個不錯的選擇。定向耦合器的示意圖如下圖所示。這個四端口器件通常分為輸入口,輸出口,耦合口和隔離口。
下圖是一款定向耦合器的結(jié)構(gòu)圖
環(huán)形器/隔離器
環(huán)形器通常也作為隔離器使用,在射頻電路中也有著廣泛的應(yīng)用。我們在《一文掌握微波鐵氧體材料》有過簡略的介紹。昨天推出的翻譯文章《射頻/微波環(huán)形器/隔離器基礎(chǔ)》,對環(huán)形器有詳細(xì)的介紹。隔離器又稱單向器,它是一種單向傳輸電磁波的器件,一種非互易的雙端口微波鐵氧體器件一當(dāng)電磁波沿正向傳輸時,可將功率全部饋給負(fù)載,對來自負(fù)載的反射波則產(chǎn)生較大衰減,這種單向傳輸特性可以用于隔離負(fù)載變動對信號源的影響。對隔離器件性能的主要要求是:正向衰減?。ㄒ话悴怀^0.5~1dB),反向隔離大(一般大于20~30dB),電壓駐波比?。ㄒ话悴淮笥?.10~1.25),有一定的頻帶寬度,此外還應(yīng)規(guī)定承受功率和工作溫度等。
濾波器/多功器作為射頻信道的清潔工,濾波器在射頻電路設(shè)計中功不可沒,無論是鏡像抑制,或者是雜散,諧波的濾除,都離不開濾波器。我們在《淺談濾波器之——啥是濾波器》對濾波器的概念有過簡略的介紹,并且推出了很多關(guān)于濾波器設(shè)計的推文,無論是現(xiàn)在的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,亦或者目前正火的表面/體聲波濾波器天線
天線作為射頻電路的眼睛,在整個無線系統(tǒng)中至關(guān)重要,我們在《一文認(rèn)識天線》對天線的指標(biāo),做過詳細(xì)的介紹。也分享過多篇關(guān)于天線設(shè)計的資料。后面我們對天線再進(jìn)行詳細(xì)講解。
無源器件,除了上文介紹的器件之外,還有很多,比如衰減器,移相器等等。我們在后面的文章中,慢慢介紹。

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