射頻技術(shù)及應(yīng)用論文

1、射頻濾波器的基礎(chǔ)理論射頻濾波器的基礎(chǔ)理論——巴特沃思濾波器的設(shè)計(jì)巴特沃思濾波器的設(shè)計(jì)摘要：摘要：本文介紹了射頻技術(shù)中的關(guān)于傳輸線理論、smith圓圖等理論知識(shí)，同時(shí)，通過對巴特沃思濾波器設(shè)計(jì)來認(rèn)識(shí)濾波器的基本理論和相關(guān)知識(shí)。關(guān)鍵詞：傳輸線理論，史密斯圓圖，巴特沃思濾波器關(guān)鍵詞：傳輸線理論，史密斯圓圖，巴特沃思濾波器一、射頻技術(shù)基本理論一、射頻技術(shù)基本理論1、傳輸線理論、傳輸線理論在信號(hào)完整性和電源完整性，工程師必須理解傳輸線理論基礎(chǔ)，這

2、里給出簡單的傳輸線理論，并隨后引出關(guān)于特性阻抗的概念。傳輸線指的是能夠傳輸電信號(hào)的連接器。在低頻時(shí)候，例如一個(gè)臺(tái)燈的電源線長2米，其電源的工作頻率是50Hz，波長就是6000公里。這根電源線相對于波長來講是非常短的，不需要考慮波動(dòng)效應(yīng)，我們可以把它看成短路。而對于一個(gè)便攜式產(chǎn)品如手提電腦、PDA等PCB板設(shè)計(jì)，假如工作頻率在100MHz或者幾個(gè)GHz，工作的波長和連接器的尺寸可以相互比擬，在連接器上面信號(hào)已經(jīng)有明顯的波動(dòng)效應(yīng)，這時(shí)必須考

3、慮傳輸線效應(yīng)。在PCB設(shè)計(jì)者常見的傳輸線有微帶線、帶線、電纜、連接器等等。對于多線傳輸網(wǎng)絡(luò)，需要耦合傳輸線理論進(jìn)行分析。傳輸線理論本質(zhì)上屬于以為分布參數(shù)電路理論。傳輸線即可以作為傳輸媒介，也可以用來制作各種類型的器件，如諧振電路、濾波器、阻抗匹配電路、脈沖形成網(wǎng)絡(luò)等等，現(xiàn)代天線也與傳輸線密切相關(guān)，傳輸線可用來傳輸電磁信號(hào)能量和構(gòu)成各種微波元器件。微波傳輸線是一種分布參數(shù)電路，線上的電壓和電流是時(shí)間和空間位置的二元函數(shù)，它們沿線的變化規(guī)律

4、可由傳輸線方程來描述。傳輸線方程是傳輸線理論中的基本方程。傳輸線阻抗匹配方法常用阻抗變換器和分支匹配器(單分支、雙分支和三分支)。阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖是傳輸線進(jìn)行阻抗計(jì)算和阻抗匹配的重要工具。傳輸線有長線和短線之分。所謂長線是指傳輸線的幾何長度與線上傳輸電磁波的波長比值大于或接近1，反之稱為短線。根據(jù)傳輸線上的分布參數(shù)是否均勻分布，可將其分為均勻傳輸線和不均勻傳輸線。2、史密斯圓圖史密斯圓圖史密斯圓圖是以保角映射原理為基礎(chǔ)的圖解方法，通過

5、史密斯圓圖，可以讓使用者迅速的得出在傳輸線上任意一點(diǎn)阻抗，電壓反射系數(shù)，VSWR等數(shù)據(jù)，簡單方便，所以在電磁波研究領(lǐng)域一直被廣泛應(yīng)用。雖然隨著各種微波CAD軟件的發(fā)展，已經(jīng)很少進(jìn)行手工計(jì)算，但在利用軟件對射頻電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析時(shí)掌握史密斯圓圖的意義仍然十分重要。Smith圓圖是用來分析傳輸線匹配問題的有效方法。它具有概念明晰、求解直觀、精度高等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于射頻工程中分析傳輸線問題。Smith圓圖是一款用于電機(jī)與電子工程學(xué)的圖表