0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

浅谈RF设计的波反射理解

要长高 来源:ADI 作者:ADI 2022-06-13 11:52 次阅读

为何在RF设计中理解波反射非常重要?

在低频下工作的普通电路与针对RF频率设计的电路之间的关键区别在于它们的电气尺寸。RF设计可采用多种波长的尺寸,导致电压和电流的大小和相位随元件的物理尺寸而变化。这为RF电路的设计和分析提供了一些基础的核心原理特性。

基本概念和术语

假设以任意负载端接传输线路(例如同轴电缆或微带线),并定义波量a和b,如图1所示。

poYBAGKms6CAXVrWAAAUq8mOM6g654.png

图1.以单端口负载端接匹配信号源的传输线路。

这些波量是入射到该负载并从该负载反射的电压波的复振幅。我们现在可以使用这些量来定义电压反射系数Γ,它描述了反射波的复振幅与入射波复振幅的比值:

pYYBAGKms6uAG40cAAAHAEc2cxE024.png

反射系数也可以用传输线路Z0的特征阻抗和负载ZL的复杂输入阻抗表示为:

poYBAGKms7aALn1AAAAMQTNZASo276.png

RF工程一般采用Z0 = 50 Ω,这是信号衰减和功率处理容量之间的折衷选择,可以通过同轴传输线路实现。但是,在有些应用中,例如,在需要远距离传输RF信号的广播系统中,Z0 = 75 Ω是更常见的选择,以减少电缆损耗。

不管特征阻抗的值是多少,如果负载阻抗相同(ZL = Z0),则表示该负载与传输线路匹配。需要注意的是,只有在信号源与传输线路匹配时这个条件才有效,如图1所示,本文也做了这一假设。在这种情况下,不会产生任何反射波(Γ = 0),负载从信号源接收到的功率最大,而在全反射(|Γ| = 1)的情况下,根本不会向负载输送任何功率。

如果负载不匹配(ZL ≠ Z0),则不会接收到全部入射功率。相应的功率“损耗”称为回波损耗(RL),它与反射系数的大小相关,可通过如下公式表示:

pYYBAGKms8KAUKRBAAAMb-zrt64139.png

回波损耗是指负载上的入射功率与反射回来的功率之比。回波损耗始终是非负值,表示负载与朝向源极的负载上“显示”的网络阻抗之间的匹配程度。

如果负载不匹配,反射波的存在会导致驻波,从而导致电压振幅不稳定,会随线路位置而变化。用于量化线路阻抗不匹配的参数称为驻波比(SWR),定义如下:

pYYBAGKms86ARniEAAAKRsYhmrA179.png

由于我们通常用最大和最小电压来解析SWR,因此该量也称为电压驻波比(VSWR)。SWR是一个实数,取值范围从1到无穷,其中SWR = 1表示负载匹配。

结论

RF电路具有许多与普通电路不同的基本特性。设计和分析微波电路需要使用扩展概念来解决实际相关的问题。本文介绍和探讨了与RF系统的一个主要特性波反射相关的一些重要概念和术语。

ADI公司提供丰富的RF集成电路组合,拥有深厚的系统设计专业知识,能够满足广泛的RF应用中的各种严苛要求。此外,ADI提供整个技术支持生态系统,包括设计工具、仿真模型、参考设计、快速原型制作平台和技术论坛,帮助RF工程师简化目标应用的开发过程。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • RF
    RF
    +关注

    关注

    65

    文章

    3022

    浏览量

    165586
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    传输线阻抗不匹配的情况下,反射系数的正负与反射相位的关系

    问题:当反射系数为负值时,为什么反射与入射反相?当反射系数为正值时,为什么反射
    发表于 09-29 11:34

    时域反射测量电缆故障原理解

    华天电力专业生产电缆故障测试仪,接下来华天电力为大家分享测量电缆故障的时域反射原理。时域反射(TDR)有时被称为“ 有线雷达 ”,因为它们都使用反射信号来确定距离。TDR沿着电缆发送信号脉冲。电缆
    发表于 01-17 10:59

    怎么简单理解阻抗、反射和端接

    在深入学习电磁场之后,就觉得高中物理老师不应该用水流来比喻电流。结果到了自己去和别人讲阻抗反射,发现用水来做比喻还是很方便轻松的。所以之前在电源滤波的系列文章中,高速先生就多次请“水”来友情出演。这不,欢迎我们的“水”**再度出场。
    发表于 06-03 06:58

    基于Matlab的平面电磁的传播、极化、反射和折射仿真设计

    了大量的数学公式推导,很多概念难以理解。无论是电磁场还是电磁,都是看不到、摸不着的,教师难讲、学生难懂是当前该门课程教学中普遍存在的现象。Matlab由于其强大的功能、简单易学的编程语言和可视化的仿真
    发表于 07-04 06:06

    如何选择合适的EMI/RF材料?

    的设计使得我们能够很容易地将这些吸材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)相关规范的产品表面。因此, 如何选择合适的EMI/RF材料?了解这个问题势在必行!
    发表于 08-01 08:16

    RF电路设计有什么经验?

    做了多年的RF研发工作,在润欣科技从事RF芯片的支持工作也有7年之久,对于RF电路的设计经验,在这里和大家一起分享一下,希望以下浅谈的内容对做RF
    发表于 09-02 08:28

    反射计怎么分类 ?

    测量传输系统中反射与入射的场强之比的仪器。早期的反射计仅限于测量两者的幅值之比。
    发表于 04-07 09:01

    传输线内电磁反射和投射解析

    关于传输线内电磁反射和投射
    发表于 01-06 07:55

    sE Electronics的产品, RF反射隔声罩获美国专利

    sE Electronics的产品——RF反射罩系列已获得了美国专利保护。在中国,sE的RF系列已经获得了专利。sE正申请欧盟的专利。
    发表于 03-14 15:36 1263次阅读

    从事7年之久的RF研发员:浅谈RF电路设计

    做了多年的RF研发工作,在润欣科技从事RF芯片的支持工作也有7年之久,对于RF电路的设计经验,在这里和大家一起分享一下,希望以下浅谈的内容对做RF
    发表于 05-01 11:18 1686次阅读

    浅谈RF电路设计

    作者:上海润欣科技股份有限公司创研社 前言 做了多年的RF研发工作,在润欣科技从事RF芯片的支持工作也有7年之久,对于RF电路的设计经验,在这里和大家一起分享一下,希望以下浅谈的内容对
    的头像 发表于 03-09 10:10 5880次阅读

    浅谈RF电路设计

    做了多年的RF研发工作,在润欣科技从事RF芯片的支持工作也有7年之久,对于RF电路的设计经验,在这里和大家一起分享一下,希望以下浅谈的内容对做RF
    的头像 发表于 03-12 10:37 7430次阅读

    理解RF采样数据转换器的关键参数

    电子发烧友网站提供《理解RF采样数据转换器的关键参数.pdf》资料免费下载
    发表于 09-15 10:24 0次下载
    <b class='flag-5'>理解</b><b class='flag-5'>RF</b>采样数据转换器的关键参数

    理解、操作并实现基于二极管的集成式RF检波器接口

    电子发烧友网站提供《理解、操作并实现基于二极管的集成式RF检波器接口.pdf》资料免费下载
    发表于 11-23 14:48 1次下载
    <b class='flag-5'>理解</b>、操作并实现基于二极管的集成式<b class='flag-5'>RF</b>检波器接口

    浅谈RF设计中波反射理解的重要性

    回波损耗是指负载上的入射功率与反射回来的功率之比。回波损耗始终是非负值,表示负载与朝向源极的负载上"显示"的网络阻抗之间的匹配程度。
    发表于 03-22 11:39 92次阅读