Microwave Teknolojisi - RF devre tahtasının prensipi ve uygulaması

1, RF devre tahtası nedir?

Radyo frekansiyeti RF olarak adlandırılır, radyo frekansiyeti, radyo frekansiyeti şu anki elektromagnetik dalga kısayılmasıdır. Sekunde 1000 kere daha az değişen akışı düşük frekans akışı denir ve 1000 kere daha yüksek frekans akışı denir ve radyo frekansı çok yüksek frekans akışı denir.

RF devre, devre veya aygıtların boyutluğu ile aynı büyüklüğün sırasında sinyalin elektromagnet dalgalarının uzunluğunu işleyen devre ile ifade ediyor. Bu zamanda, cihazın boyutluğu ve tel boyutluğu arasındaki ilişkisi yüzünden devre dağıtılmış parametrelerin teoriyle ilgilenmesi gerekiyor. Bu tür devre RF devre olarak kabul edilebilir ve frekanslarında sıkı bir ihtiyaç yok. Örneğin, uzak mesafe transmisi AC transmisi satırı (50 ya da 60 Hz) bazen RF teorisi tarafından çözülmesi gerekir.

2, RF devre tahtasının prensipi ve geliştirmesi

RF devresinin en önemli uygulama alanı kablosuz iletişimdir. A figür tipik kablosuz iletişim sisteminin blok diagramsidir. Bu sistemi tüm kablosuz iletişim sisteminde RF devresinin rolünü analiz etmek için örnek olarak alır.

A Şekil: tipik RF sisteminin blok diagrami

Bu kablosuz iletişim aktarıcısının sistem modeli, transmitör devreleri, alıcı devreleri ve iletişim anteni içeriyor. Bu gönderici kişisel iletişim ve kablosuz yerel alan ağında kullanılabilir. Bu sistemde, dijital işleme bölümü genellikle dijital sinyali işlemek, örnek, sıkıştırma, kodlama, etc., ve sonra A/ D'nin analog formu analog sinyal devre birimi olarak dönüştürücü olarak işlemek üzere.

Analog sinyal devresi iki parçaya bölüyor: gönderme parçası ve alıcı parçası.

İletişim parçasının en önemli fonksiyonu şudur: D-A dönüşünden düşük frekans analog sinyal çıkışı ve yerel oscillatör tarafından sunulan yüksek frekans taşıyıcısı karıştırıcıdan radyo frekans modülasyon sinyallerine dönüştürüler ve radyo frekans sinyalleri antene aracılığıyla uzaya yayılır. Alınma bölümünün en önemli fonksiyonu ise: uzay radyasyon sinyali antene tarafından alınan devre ile birleştirildir, alınan zayıf sinyali düşük ses amplifikatörü tarafından genişletildir ve yerel oscilasyon sinyali, IF sinyal komponenti ile karıştırıcıdan oluşan sinyale dönüştürüler. Filterin fonksiyonu, sinyal verirse faydalı silmek, sonra A / D dönüştürücünü dijital sinyale dönüştürmek ve işleme için dijital işleme parçasını girmek.

Sonra, bir genel RF devresinin oluşturulması ve özellikleri, a blok diagram ında düşük gürültü amplifikatörü (LNA) için tartışılacak.

B görüntü, TriQuint şirketinin tga4506-ismini örnek olarak devre tahtasının diagram ını gösteriyor. İçeri sinyali eşleştirilen filtr a ğı üzerinden amplifikatör modüline girdi. Genelde, transistor'un ortak yayımlayıcı yapısı amplifikatör modulunda kullanılır, ve giriş impedansı filtrün çıkış impedansı düşük ses amplifikatörünün önünde eşleşmelidir, böylece en iyi yayım gücünü ve en az reflektör koefitörünü sağlamak için. Bu eşleşme RF devre tasarımı için gerekli. Ayrıca, LNA'nın çıkış engellemesi arka tarafta karıştırıcının girdi engellemesiyle eşleşmelidir. Bu, amplifikatörün çıkış sinyalinin karıştırıcıya tamamen ve yansıtmadan girmesini sağlayabilir. Bu eşleştirme ağları mikrostrip hatlardan ve bazen bağımsız pasif cihazlardan oluşur. Fakat yüksek frekanslardaki elektrik özellikleri düşük frekanslardan oldukça farklıdır. Mikrostrip çizgisinin aslında belli uzunluğu ve genişliği olan bir bakra çarpısı olduğunu da görülebilir ve mikrostrip çizgisinin çarşaf direnç, kapasitör ve induktans ile bağlantısı var.

B tga4506-sm PCB düzeni

Elektronik teorisinde, şu anda yönetici tarafından akıştığında, manyetik alan yöneticinin etrafında oluşturulacak; Elektromagnetik dalga olarak adlandırılan alternatif akışın yöneticiden geçtiğinde, yöneticinin etrafında elektromagnet alanı oluşturulacak.

Elektromagnetik dalgasının frekansiyeti 100 kHz'den aşağı olduğunda, elektromagnētik dalgası yüzeyle sarılacak ve etkili transmisi oluşturamayacak. Fakat elektromagnet dalgasının frekansiyeti 100 kHz'den yüksek olduğunda, elektromagnet dalgası havada yayılır ve atmosferin dışındaki kısmından uzak uzak bir yayım yeteneğini oluşturmak için jonosferi tarafından refleks edebilir. Yüksek frekans elektromanyetik dalgasını radyo frekansı olarak uzak uzakta iletişim kapasitesi ile adlandırıyoruz. Yüksek frekans devresi basitçe pasif komponentler, aktif komponentler ve pasif ağlardan oluşur. Yüksek frekans devrelerinde kullanılan komponentlerin frekans özellikleri düşük frekans devrelerinden farklıdır. Yüksek frekans devrelerindeki pasyonel lineer komponentler genellikle dirençlidir (kapasitör), kapasitör (kapasitör) ve indukatör (kapasitör).

Elektronik teknoloji alanında, RF devre tahtasının özellikleri sıradan düşük frekans devre tahtasından farklıdır. Ana sebep şu ki devreyi yüksek frekans şartları altında özellikler düşük frekans şartları altında olanlardan farklı, bu yüzden radyo frekans devreyi teorisini kullanmak için radyo frekans devreyi anlamak için kullanmalıyız. Yüksek frekanslarda, yol kapasitesi ve yoldan saptırılması devre üzerinde büyük etkisi var. Yönetici bağlantısında ve kendi komponentin içindeki kendi özelliğinde düzgün etkisi var. Devre yöneticileri arasında ve komponentler arasında doğru kapasitet var. Düşük frekans devrelerinde, bu yol parametreleri devre performansına küçük etkisi var. Frekans arttığıyla, sapık parametrelerin etkisi daha da ciddidir. İlk VHF Band TV alıcılarında, yol kapasitesinin etkisi o kadar büyük ki artık fazla kapasitör eklemek gerekmez.

Ayrıca, RF devrelerinde deri etkisi var. Direkt akışın aksine, akışın DC şartı altında tüm yönetici arasında, yönetici yüzeyinde yüksek frekans üzerinde aklıyor. Sonuç olarak, yüksek frekans AC direniyeti DC direniyetinden daha büyük.

Yüksek frekans devre tahtasında başka bir sorun elektromagnetik radyasyonun etkisi. Frekans yükseldiğinde, devre dalga uzunluğu devre boyutu 12 ile karşılaştırılabilir. Bu zamanlar devreler, devreler ve dış ortamlar arasında farklı bir bağlantı etkisi olacak. Bu da birçok araya giriş sorunlarına yol açar. Bu problemler genellikle düşük frekanslarda önemsiz.

İletişim teknolojisinin geliştirilmesiyle, iletişim ekipmanların frekansı günlük artıyor. Radyo frekansiyeti (RF) ve mikro dalga (MW) devreleri iletişim sistemlerinde geniş kullanılır. Yüksek frekans devrelerin tasarımı endüstri tarafından özel dikkati verildi. Yeni yarı yönetici aygıtları yüksek hızlı dijital sistemleri ve yüksek frekans analog sistemleri genişletilmeye devam ediyor. Mikrodalgılık radyo frekanslarının (RFID) tanımlama sistemi 915MHz ve 2450MHz'dir; Küresel pozisyon sisteminin (GPS) taşıma frekansiyeti 1227.60mhz ve 1575.42MHz; kişisel iletişim sistemindeki RF devreleri 1.9GHz'de çalışır ve kişisel iletişim terminal'a daha küçük boyutlu integre edilebilir; 4GHz yüksek ilişim C-banda uydu yayınlama iletişim sistemi iletişim bağı ve 6GHz aşağı ilişim bağı içindedir. Genelde bu devrelerin operasyon frekansı 1GHz üzerinde ve iletişim teknolojisinin gelişmesi ile bu trende devam edecek. Ancak, DC ve düşük frekans devrelerinde kullanılmayan teorik bilgi ve pratik deneyimlere ihtiyacı yok.