《射频通信电路》作为专业基础课,特别强调基本概念的掌握,结合射频电路的工程应用,突出射频电路与通信技术的结合,充分提炼核心点。
通过完成本课程的学习,将具有如下能力:
Ø 理解射频电路与模拟电路的区别,建立波长、工作频率和器件尺寸的关系;
Ø 了解传输线的基本知识,分布参数(电阻、电容、电感)对电路的影响;
Ø 会使用史密斯圆图进行基本的阻抗计算;
Ø 具备网络分析的能力,掌握阻抗、导纳、转移、混合、散射网络的分析和计算;
Ø 掌握阻抗匹配的概念和电路设计,包括集总参数和分布参数阻抗匹配设计;
Ø 掌握滤波器的经典设计方法,从集总参数原型出发完成分布参数滤波器设计;
Ø 掌握射频放大器的稳定条件和基本设计方法,了解低噪放、功放、宽带放大器的设要点;
Ø 理解射频振荡器的设计方法,掌握射频振荡器的负阻分析方法;
Ø 掌握频率变换电路的基本原理,理解混频器、变频器等的工作机理;
Ø 掌握调制和解调电路的基本功能和分析方法;
Ø 射频电路EDA设计初步介绍;
Ø 射频通信电路系统参数分析方法。
每单元安排有一定量的作业,要求独立按时完成。以灵活的作业方式突破课程内容的限制,增强同学们的视野。
强调自觉获取知识的能力和融会贯通的能力,通过结合工程应用的展示和讨论,调动对课程学习的积极性,鼓励同学们积极参加科研项目,综合运用课程学习到的知识。
使学生能够全面系统地掌握射频通信电路领域分析问题和解决问题的基本原理和方法,了解射频通信电路设计的基本方法,掌握射频电路的一些工程应用,为相关领域的课程学习和科研工作打下坚实的基础。
课程成绩满分100分,由四个部分:
1)在线自学和课程讨论占20%(课程平台自动统计)
2)课堂作业成绩20%;
3)课堂测试成绩占20%;
4)期末考试成绩40%。
课程成绩 = 期末考试40% + 课堂测验20% + 课堂作业20% + 线上学习20%
第一章 绪论:介绍课程的教学安排,射频的基本概念,射频电路的应用,射频电路设计的特点。
知识点7:射频电路的电磁兼容
知识点1: 波段的划分
知识点2: 射频的定义
知识点3: 射频通信电路应用简介
知识点4: 分布参数
知识点5:λ/8准则
知识点6:趋肤效应
知识点6:射频电路的特点
第一章作业
第二章 介绍射频电路的基础知识,包括频带宽度的表示方法,分贝表示法,LC谐振电路的特性,品质因数。介绍了射频二极管的模型,常用射频二极管分类以及应用。介绍了射频晶体管。
知识点1:频带宽度表示法
知识点2:分贝表示法
知识点3:LC谐振电路的特性
知识点4:品质因数
知识点5:射频二极管模型
知识点6:射频二极管分类与应用
知识点7:射频晶体管
第三章 学习传输线理论,包括认识常用的三种传输线及它们的应用、传输线等效电路和基本方程、无耗传输线基本特性;理解传输线终端为短路、开路和匹配时的阻抗特性;认识Smith圆图和如何应用Smith圆图。
知识点1 : 传输线基础
知识点2 : 双线传输线和同轴线
知识点3 : 微带线
知识点4 : 传输线等效电路和传输线方程
知识点5:特征阻抗的定义
知识点6:微带线的特征阻抗
知识点7:传输特性
知识点8:传输线阻抗特性
知识点9:传输线反射特性
知识点10:传输线终端接不同负载
知识点11:信号源和有载传输线
知识点12:Smith圆图
第四章 射频网络的定义与应用。学习几种重要的射频网络,以及他们的意义与应用。掌握网络之间的连接方式,网络之间的相互转换以及应用。重点掌握散射参数的定义,散射参数的应用以及测量,认识测量散射参数的仪器等。了解信号流图的定义与应用。
章节概述:网络的定义
知识点1 : 阻抗矩阵和导纳矩阵
知识点2 : 混合矩阵和转移矩阵
知识点3 : 网络的连接
知识点4 : 网络的特性
知识点5:散射参数的定义
知识点6:散射参数的特性
知识点7:散射参数的测量
知识点8:信号流图
第五章 滤波电路的设计。学习描述滤波电路的基本参数;集总参数滤波电路,包括巴特沃兹滤波器、切比雪夫滤波器等以及归一化滤波电路的变换。如何设计分布参数滤波电路,掌握Richards变换和Kuroda规则,完成一个滤波器的设计。
知识点1:滤波器简介
知识点2:一阶滤波电路
知识点3:巴特沃兹滤波电路
知识点4: 切比雪夫滤波电路
知识点5:归一化滤波电路的变换
知识点6: Richards变换
知识点7:Kuroda规则
知识点8:低通滤波电路的设计
知识点9:带阻滤波电路的设计
知识点10:带通滤波电路的设计
课程设计作业
第六章 匹配电路和偏置电路。包括匹配电路的概念以及应用,学习集总参数匹配电路的基本类型,学习分布式匹配电路的设计。偏置电路的基本概念以及应用,认识无源偏置电路与有源偏置电路。
知识点1:匹配电路的概念
知识点2:变压器阻抗变换电路
知识点3:集总参数L形匹配电路
知识点4:匹配禁区和频率响应
知识点5:T形和Π形匹配电路
知识点6:分布式匹配电路
知识点7:有源偏置电路
扩展内容
第七章 射频放大电路。学习放大电路的稳定性分析,绝对稳定的充要条件,潜在的不稳定情况以及放大电路的增益。了解信号噪声,等噪声系数的应用。认识宽带放大电路,掌握功率放大电路的类型以及应用。设计射频放大电路。
知识点1:射频放大电路概述
知识点2:放大电路稳定性分析
知识点3:绝对稳定的充要条件
知识点4:潜在不稳定情况与放大器的增益
知识点5:射频放大电路的噪声
知识点6:宽带放大电路
知识点7:功率放大电路
大学物理、电磁场与微波技术、模拟电路。
[1] Reinhold Rudwig, Pavel Brechko. RF Circuit Design Theory and Applications. PRENTICE HALL PTR 2002
[2] Matthew M. Radmanesh. Radio Frequency and Microwave Electronics Illustrated. PRENTICE HALL PTR, 2001
[3] 罗德,尼克著,刘光祜,张玉兴译。无线应用射频微波电路设计。北京:电子工业出版社,2004
[4] 冈萨雷斯著,白晓东译。微波晶体管放大器分析与设计。北京:清华大学出版社,2003
[5] Jia-sheng Hong, M.J. Lancaster. Microstrip Filters for RF/Microwave Applications. John Wiley & Sons, Inc., 2001
[6] 陈邦媛编著。射频通信电路。北京:科学出版社,2002
[7] 张玉兴编著。射频模拟电路。北京:电子工业出版社,2002