射频电路中的无源元件
电阻器、电容器、天线。 。 。 。了解射频系统中使用的无源元件。
射频系统与其他类型的电路没有根本区别。同样的物理定律也适用，因此射频设计中使用的基本组件也可以在数字电路和低频模拟电路中找到。
然而，射频设计涉及一系列独特的挑战和目标，因此当我们在射频背景下操作时，需要特别考虑组件的特性和用途。此外，一些集成电路执行射频系统特有的功能——它们不用于低频电路，对于射频设计技术经验很少的人来说可能无法很好地理解。
我们经常将元件分为有源元件和无源元件，这种方法在射频领域同样有效。该新闻专门讨论了与射频电路相关的无源元件，下一页将介绍有源元件。
电容器
理想的电容器将为 1 Hz 信号和 1 GHz 信号提供完全相同的功能。但元件从来都不是理想的，并且电容器的非理想性在高频下可能非常显着。
“C”对应于隐藏在如此多的寄生元件中的理想电容器。板之间的电阻 (RD)、串联电阻 (RS)、串联电感 (LS) 以及 PCB 焊盘和接地平面之间的并联电容 (CP)（我们假设是表面贴装元件；更多稍后再说）。
当我们处理高频信号时，最重要的非理想因素是电感。我们预计电容器的阻抗会随着频率的增加而不断减小，但寄生电感的存在会导致阻抗在自谐振频率处下降，然后开始增加：
电阻器等。
即使电阻器在高频下也会带来麻烦，因为它们具有串联电感、并联电容以及与 PCB 焊盘相关的典型电容。
这就引出了一个重要的观点：当您使用高频时，寄生电路元件无处不在。无论电阻元件多么简单或理想，它仍然需要封装并焊接到 PCB 上，结果就是寄生效应。这同样适用于任何其他组件：如果将其封装并焊接到板上，就会存在寄生元件。
水晶
RF的本质是操纵高频信号，使其传达信息，但在我们操纵之前我们需要生成。与其他类型的电路一样，晶体是生成稳定频率参考的基本手段。
然而，在数字和混合信号设计中，通常情况下基于晶体的电路实际上并不需要晶体可以提供的精度，因此在晶体选择方面很容易变得粗心。相比之下，射频电路可能有严格的频率要求，这不仅要求初始频率精度，而且要求频率稳定性。
普通晶体的振荡频率对温度变化很敏感。由此产生的频率不稳定会给射频系统带来问题，尤其是那些暴露在环境温度变化较大的系统中。因此，系统可能需要TCXO，即温度补偿晶体振荡器。这些器件包含补偿晶体频率变化的电路：
天线
天线是一种无源元件，用于将射频电信号转换为电磁辐射 (EMR)，反之亦然。对于其他组件和导体，我们尝试最大限度地减少 EMR 的影响，对于天线，我们尝试根据应用的需求优化 EMR 的生成或接收。
天线科学绝非简单。有多种因素会影响选择或设计最适合特定应用的天线的过程。 AAC 有两篇文章（单击此处和此处）对天线概念进行了精彩介绍。
更高的频率伴随着各种设计挑战，尽管随着频率的增加，系统的天线部分实际上可以变得不那么问题，因为更高的频率允许使用更短的天线。如今，通常使用“芯片天线”（如典型的表面贴装元件一样焊接到 PCB 上）或 PCB 天线（通过将专门设计的走线合并到 PCB 布局中而创建）。
概括
有些组件仅在射频应用中常见，而其他组件则由于其高频行为不理想，必须更加谨慎地选择和实施。
由于寄生电感和电容，无源元件表现出不理想的频率响应。
RF 应用可能需要比数字电路中常用的晶体更准确和/或更稳定的晶体。
天线是关键组件，必须根据射频系统的特性和要求进行选择。
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发布时间：2022年11月3日
