Tecnología de microondas - Principio y aplicación de la placa de circuito RF

1., ¿Qué es? Placa de circuito RF?

La radiofrecuencia se refiere a la radiofrecuencia, la radiofrecuencia es la placa de corriente de radiofrecuencia, es una especie de onda electromagnética de alta frecuencia AC abreviatura. La corriente alterna que cambia menos de 1000 veces por segundo se llama corriente de baja frecuencia, y la corriente alterna que cambia más de 1000 veces se llama corriente de alta frecuencia. RF es la corriente de alta frecuencia.

Un circuito RF es un circuito que procesa la longitud de onda electromagnética de una señal en el mismo orden de magnitud que un circuito o dispositivo. En este punto, debido a la relación entre el tamaño del dispositivo y el tamaño del cable, el circuito debe ser tratado por la teoría de parámetros distribuidos. Este circuito puede ser considerado como un circuito de radiofrecuencia, y no hay requisitos estrictos para su frecuencia. Por ejemplo, las líneas de transmisión de ca de larga distancia (50 o 60 Hz) a veces necesitan ser tratadas a través de la teoría de radiofrecuencia.

2., Principios y desarrollo Circuito RFTabla

El campo de aplicación más importante del Circuito de radiofrecuencia es la comunicación inalámbrica. La figura a es un Diagram a de bloques de un sistema típico de comunicación inalámbrica. A continuación se analiza la función del Circuito de radiofrecuencia en todo el sistema de comunicación inalámbrica.

Figura a: Diagrama de bloques de un sistema típico de radiofrecuencia

Este es un modelo de sistema de transceptores de comunicación inalámbrica, incluyendo el circuito transmisor, el circuito receptor y la antena de comunicación. El transceptor se puede utilizar para comunicaciones personales y redes inalámbricas de área local. En este sistema, la parte de procesamiento digital se refiere principalmente al procesamiento de señales digitales, incluyendo muestreo, compresión, codificación, etc., y luego a través del convertidor A / D para convertir la forma analógica en la unidad de circuito de señales analógicas.

El circuito de señal analógica se divide en dos partes: la parte de transmisión y la parte de recepción.

La función principal de la Parte transmisora es que la señal analógica de baja frecuencia de salida de la conversión D - A y el portador de alta frecuencia proporcionado por el Oscilador local se convierten en la señal modulada de radiofrecuencia a través del mezclador, y la señal de radiofrecuencia se irradia al espacio a través de la antena. La función principal de la parte receptora es que la señal de radiación espacial se acopla al circuito receptor a través de la antena, la señal débil recibida se amplifica a través del amplificador de bajo ruido, y la señal de oscilación local se convierte en la señal que contiene el componente de señal if a través del mezclador. La función del filtro es filtrar la señal if útil, luego introducir el convertidor A / D para convertirla en señal digital, y luego entrar en la Sección de procesamiento digital para el procesamiento.

A continuación, la composición y las características del circuito RF general del amplificador de bajo ruido (LNA) se discuten en el diagrama de bloques de la figura a.

La figura B muestra un Diagram a de circuito del amplificador, tomando como ejemplo el tga4506 SM de TriQuint. Tenga en cuenta que la señal de entrada se introduce en el módulo amplificador a través de una red de filtros coincidentes. En general, el módulo amplificador adopta la estructura del emisor común del Transistor, y su Impedancia de entrada debe coincidir con la Impedancia de salida del filtro frontal del amplificador de bajo ruido para asegurar la Potencia de transmisión óptima y el coeficiente de reflexión mínimo. Esta coincidencia es necesaria para el diseño del circuito RF. Además, la Impedancia de salida del LNA debe coincidir con la Impedancia de entrada del mezclador trasero, lo que garantiza que la señal de salida del amplificador se puede introducir completamente en el mezclador sin reflexión. Estas redes coincidentes consisten en líneas MICROSTRIP y a veces componentes pasivos independientes. Sin embargo, sus características eléctricas de alta frecuencia son muy diferentes de las de baja frecuencia. También se puede ver en la figura que la línea MICROSTRIP es en realidad una tira de cobre revestida con cierta longitud y anchura, y está conectada con resistencias de chip, condensadores e inductores.

Figura B disposición del PCB SM tga5506

En la teoría electrónica, cuando la corriente fluye a través del conductor, se forma un campo magnético alrededor del conductor. Cuando la corriente alterna pasa a través del conductor, se forma un campo electromagnético alterno alrededor del conductor, que se llama onda electromagnética.

Cuando la frecuencia de las ondas electromagnéticas es inferior a 100 kHz, las ondas electromagnéticas se absorben en la superficie y no pueden formar una transmisión efectiva. Sin embargo, cuando la frecuencia de las ondas electromagnéticas es superior a 100 kHz, las ondas electromagnéticas pueden propagarse en el aire y formar una capacidad de transmisión a larga distancia a través de la reflexión ionosférica en el borde exterior de la atmósfera. Llamamos a las ondas electromagnéticas de alta frecuencia con capacidad de transmisión a larga distancia RF. El circuito de alta frecuencia consiste básicamente en componentes pasivos, componentes activos y redes pasivas. Las características de frecuencia de los componentes utilizados en los circuitos de alta frecuencia son diferentes de las de los circuitos de baja frecuencia. Los componentes lineales pasivos del Circuito de alta frecuencia son principalmente resistencias (condensadores), condensadores (condensadores) e inductores (condensadores).

En el campo de la tecnología electrónica, las características de los circuitos de radiofrecuencia son diferentes de las de los circuitos de baja frecuencia. La razón principal es que las características del Circuito en alta frecuencia son diferentes de las de baja frecuencia, por lo que es necesario utilizar la teoría del Circuito de radiofrecuencia para entender el principio de funcionamiento del Circuito de radiofrecuencia. En alta frecuencia, la Capacitancia perdida y la Inductancia perdida tienen una gran influencia en el circuito. La Inductancia perdida existe en la conexión del conductor y la auto - inducción interna del propio elemento. La Capacitancia perdida existe entre los conductores del circuito y entre los componentes y el suelo. En el circuito de baja frecuencia, estos parámetros espurios tienen poca influencia en el rendimiento del circuito. Con el aumento de la frecuencia, la influencia de los parámetros espurios es cada vez más grave. En los primeros receptores de televisión de banda VHF, el efecto de la Capacitancia perdida era tan grande que no era necesario añadir condensadores adicionales.

Además, hay un efecto cutáneo en el circuito RF. A diferencia de la corriente continua, la corriente fluye a través de todo el conductor en condiciones de corriente continua, mientras que en la superficie del conductor fluye a alta frecuencia. Como resultado, la resistencia AC de alta frecuencia es mayor que la resistencia DC.

Otro problema en los circuitos de alta frecuencia es el efecto de la radiación electromagnética. Con el aumento de la frecuencia, cuando la longitud de onda es igual al tamaño del circuito 12, el circuito se convierte en un radiador. En este momento, habrá varios efectos de acoplamiento entre los circuitos y entre el circuito y el entorno externo, lo que conduce a muchos problemas de interferencia. Estos problemas son generalmente irrelevantes a bajas frecuencias.

Con el desarrollo de la tecnología de la comunicación, la frecuencia de los equipos de comunicación está aumentando día a día. Los circuitos de radiofrecuencia (RF) y microondas (MW) se utilizan ampliamente en los sistemas de comunicación. El diseño de circuitos de alta frecuencia ha recibido especial atención en la industria. Los nuevos dispositivos semiconductores hacen que el sistema digital de alta velocidad y el sistema analógico de alta frecuencia se expandan continuamente. La frecuencia portadora del sistema de identificación por radiofrecuencia de microondas (RFID) es de 915 MHz y 2450 MHz. Las frecuencias portadoras del sistema mundial de determinación de la posición (GPS) son 1227,60 MHz y 1575,42 MHz. El circuito de radiofrecuencia en el sistema de comunicaciones personales funciona a 1,9 GHz y puede integrarse en terminales de comunicaciones personales de menor tamaño. El enlace ascendente de 4 GHz se incluye en el enlace de comunicación del sistema de radiodifusión por satélite de banda C y el enlace de comunicación de enlace descendente de 6 GHz. Por lo general, la frecuencia de funcionamiento de estos circuitos es superior a 1 GHz. Con el desarrollo de la tecnología de la comunicación, esta tendencia continuará. Sin embargo, no sólo necesita equipos e instalaciones especiales, sino también conocimientos teóricos y experiencia práctica no utilizados en circuitos de corriente continua y baja frecuencia.