射频器件常用技术手册.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————射频器件常用技术手册 1. 概述所谓微波电路,通常是指工作频段的波长在 10m ~ 1cm( 即 30MHz ~ 30GHz) 之间的电路。此外, 还有毫米波( 30~ 300GHz ) 及亚毫米波( 150GHz ~ 3000GHz )等。实际上, 对于工作频率较高的电路, 人们也经常称为“高频电路”或“射频( RF )电路”等等。由于微波电路的工作频率较高, 因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面,与一般的低频电路和数字电路相比,有很多不同之处和许多独特的地方。作为一个独立的专业领域, 微波电路技术无论是在理论上, 还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面, 都已经发展得非常成熟,并且应用领域越来越广泛。另外, 随着大规模集成电路技术的飞速发展, 目前芯片的工作速度已经超过了 1GHz 。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中, 一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路, 与微波电路之间的界限将越来越模糊, 相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2. 微波电路的基本常识 电路分类 按照传输线分类------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————微波电路可以按照传输线的性质分类,如: 图1 微带线图2 带状线图3 同轴线图4 波导图5 共面波导 按照工艺分类微波混合集成电路: 采用分离元件及分布参数电路混合集成。微波集成电路( MIC ) :采用管芯及陶瓷基片。微波单片集成电路( MMIC ) :采用半导体工艺的微波集成电路。图6 微波混合集成电路示例图7 微波集成电路( MIC )示例图8 微波单片集成电路( MMIC )示例 微波电路还可以按照有源电路和无源电路分类。其中,有源电路包括放大器、振荡器等; 无源电路包括分路器、耦合器、移相器、开关、混频器和滤波器等。 常用的微波传输线电路元件和不连续性元件图9 传输线段图 10 耦合线图 11 开路线图 12 短路线图 13 直角拐弯线------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————图 14 阶梯线图 15 渐变线图 16 缝隙图 17T 型结图 18 十字结其他还有一些如扇形线、 Lange 耦合器、交指电容和螺旋电感等等。 常用的微波元器件这里主要介绍一些常用的贴装无源器件和微波半导体器件。图 19 片状叠层电容及单层电容图 20 片状叠层电感及线绕电感图 21 片状电阻图 22 贴装可调电容图 23 贴装电位器图 24 微波二极管(封装及芯片) 图 25 微波三极管和场效应晶体管(封装及芯片) 图 26 微波单片集成电路( MMIC ) (封装及芯片) 常用的微波介质基片我们经常使用的微波介质材料如表 1 所示。 RT/duroid ? Series RO4000? Series TMM? Series 图 27 Rogers 公司生产的几种微波介质基片 3. 微波网络及网络参数------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 具有特定内容(含义)的特殊微波网络 平行耦合线定向耦合器图 28 平行耦合线定向耦合器 兰格( Lange )定向耦合器图 29 Lange 定向耦合器 威尔金森( Wilkinson )功分器/ 合路器 阶梯阻抗变换器图 31 阶梯阻抗变换器 微带线低通滤波器图 32 微带线低通滤波器 平行耦合线带通滤波器-20 dB(S(1,1))dB(S(2,1))-40 -60 -80 9101112131415 freq,