射频威廉希尔官方网站 的基础知识介绍

　　射频布局和天线调谐需要了解射频特定的概念，并且需要比传统威廉希尔官方网站 布局更多的关注。本节介绍 RF 设计、传输线路和特性阻抗的基础知识。

　　需要理解以下概念和术语来设计有效的 RF 布局。

　　▪ 传输线

　　▪ 特性阻抗

　　▪ 回波损耗

　　▪ 介入损耗

　　▪ 阻抗匹配

　　影响射频设计与模拟设计相关的关键因素是射频威廉希尔官方网站 的阻抗。在低频时，负载阻抗在距离负载走线不同距离处测量时保持不变。对于大多数应用，也不依赖于迹线宽度或其均匀性。因此，迹线仅表示为低频节点。但在高频时，RF 威廉希尔官方网站 的阻抗 （Z） 会在距负载不同距离处测量时发生变化。这种变化还取决于所使用的基底和射频迹线的尺寸。因此，迹线也成为 RF 原理图中的设计元素。

　　传输线是通过定义的路径传输电磁能量的媒介。同轴电缆，波导以及 RF 引脚和天线之间的 RF 走线都是传输线。大多数射频迹线是诸如微带线和共面波导之类的传输线。

　　传输的关键特性是它的特征阻抗 （Z0），它是通过无损传输线传播的波的电压和电流的振幅比。对于频率为 2.45 GHz 的应用，例如 BLE，50Ω特性阻抗广泛用于射频迹线。

　　传输线路的等效模型

　　

　　即使 Z0 是一个实数，它也不是 RF 走线的电阻。理想的传输由于其特性阻抗不消耗能量或具有任何损耗。传输线的等效模型如上图所示。它是表示传输线分布式串联电感与分布式并联电容之比的属性。

　　

　　其中 L 和 C 分别是沿传输线任意长度的分布电感和分布电容。

　　特性阻抗 （Z0） 取决于 PCB 材料，基底厚度，迹线宽度，迹线厚度以及 RF 迹线和接地填充物之间的间隙。这些参数在传统的布局和设计中经常被忽略，但它们在射频设计中扮演着重要的角色。

　　阻抗测量设置的表示

　　

　　上图描述了测量 RF 威廉希尔官方网站 阻抗的典型测量设置。射频走线上给定点的阻抗与走线的特征阻抗，与负载的距离和负载阻抗有关;计算方式如下面的等式：

　　

　　其中 Z 是在距离负载的距离为 l 处测得的阻抗，ZL是在负载 （l = 0） 处测得的阻抗，Z0是传输线的特性阻抗，β是相位常数。J 是阻抗的反应部分。

　　让我们来看看阻抗在特定情况下如何变化。

　　当在负载下测量时，l = 0，所以 Z 等于 ZL.

　　当 ZL = 0 和 l = λ/4 时， Z = ∞。

　　当 ZL = ∞ 和 l = λ/4 时， Z = 0

　　因此，在四分之一波长 （λ/ 4） 的距离处测量时，即使是短路，也可视为开路，反之亦然。在传统的威廉希尔官方网站 设计中，走线长度从不接近λ/ 4，所以没有看到过这种操作。

　　当 ZL= Z0时，对于任何值 l，Z = Z0。

　　因此，当负载阻抗 （ZL） 等于特性阻抗 （Z0） 时，测量到的阻抗 （Z） 在距离负载的任意距离 （l） 处测量时都保持等于 Z0。出于这个原因，在将 RF 迹线传送到其他设备之前，使用匹配网络将任何 RF 设备的阻抗变换为 Z0是常见的做法。

　　匹配网络是用于将任何给定阻抗转换 （通常） 为 RF 迹线的特征阻抗的无源威廉希尔官方网站 。为了确保通过 RF 威廉希尔官方网站 从源到负载的最大功率传输，源阻抗和负载阻抗应该匹配。

　　由于威廉希尔官方网站 的阻抗随与威廉希尔官方网站 的距离而变化，所以用于阻抗匹配的元件的放置也取决于距被匹配威廉希尔官方网站 的距离。即使射频迹线上的小短截线可用作电容器或电感器，也可以改变阻抗。有关小短截线的示例，请参阅下图。

　　短截线示例

　　

　　长度小于λ/ 4 的开路短截线等效于电容器，长度小于λ/ 4 的短路短截线相当于电感器。因此，短截线可以用于射频频率窄带应用的组件。但是，除非有意设计，射频迹线中的短截线或分支会影响阻抗匹配，导致射频性能较低。

　　在 RF 威廉希尔官方网站 中源负载和传输线展示

　　

　　匹配网络的有效性通过使用参数回波损耗和插入损耗来测量。

　　上图显示了一个典型的射频威廉希尔官方网站 ，其中一个射频源发射射频功率，一个负载承担大部分射频功率并反射一些射频功率。回波损耗是入射功率与反射功率之比。插入损耗指示在到达下一阶段之前通过威廉希尔官方网站 损失的功率的部分。

　　

　　在一个理想的匹配网络中，所有的功率都转移到下一个阶段，没有功率被反射。这会导致零插入损耗和无限回波损耗。在实际威廉希尔官方网站 中，所需的回波损耗可能在 6 dB 到 30 dB 之间，具体取决于应用和使用情况。在匹配网络中，回波损耗转化为插入损耗，如下表所示。

　　回波损耗与插入损耗