《射频与天线》课件.ppt

《射频与天线》课程介绍本课程旨在介绍射频与天线的基本概念、理论和应用，为学生提供学习相关知识和技能的基础，并帮助他们理解和解决相关工程问题。

电磁波的基本概念电磁场电磁场是由电场和磁场构成的，它们互相联系、互相影响，并以波的形式传播。电磁波的特性电磁波具有横波特性，电场和磁场垂直于传播方向，并且它们相互垂直。电磁波的传播速度为光速，约为3×108米每秒。

自由空间中的电磁波传播在自由空间中，电磁波以直线传播，并且传播速度恒定为光速。电磁波在传播过程中会发生衰减，衰减程度与距离、频率、介质等因素有关。电磁波在传播过程中会发生反射、折射、衍射等现象，这些现象会影响电磁波的传播路径和信号强度。

集中参数电路分析法电阻电阻是阻碍电流流动的元件，其单位为欧姆。电容电容是储存电荷的元件，其单位为法拉。电感电感是储存磁能的元件，其单位为亨利。

分布参数传输线理论1传输线传输线是用于传输电磁能量的导线，它具有分布参数，即电阻、电容、电感和电导分布在整个线路上。2传输线参数传输线参数包括特征阻抗、传播常数、阻抗匹配等，它们决定了传输线对电磁波的传输特性。3传输线分析传输线分析方法包括传输线方程、史密斯圆图、反射系数等，这些方法可以帮助我们分析传输线的传输特性。

电磁波的极化性质线性极化电场矢量始终沿一个固定方向振动，例如水平极化和垂直极化。圆极化电场矢量以恒定大小在垂直于传播方向的平面上旋转，并且旋转的轨迹为圆形。椭圆极化电场矢量以恒定大小在垂直于传播方向的平面上旋转，并且旋转的轨迹为椭圆形。

天线的基本概念和分类天线定义天线是将导线或导体结构设计成特定形状，用于将电磁能量从导线或导体结构辐射到空间或从空间接收电磁能量的装置。天线分类天线可以根据其结构、工作原理、频率范围等进行分类，常见的天线类型包括：偶极天线、单极天线、微带天线、喇叭天线等。

二极管天线原理二极管天线利用半导体二极管的非线性特性，将直流电转换为射频信号，从而辐射电磁波。优点二极管天线结构简单，易于集成，并且可以实现较高的辐射效率。应用二极管天线广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

漏波天线1原理漏波天线利用传输线上的缝隙或孔洞，使电磁波从传输线上泄漏出来。2特性漏波天线具有宽频带、方向性好、辐射效率高等特点。3应用漏波天线广泛应用于微波通信、雷达、卫星通信等领域。

单极天线结构单极天线由一根导线或金属杆构成，另一端接地。1原理单极天线通过导线上的电流产生电磁场，并向空间辐射电磁波。2应用单极天线广泛应用于手机、无线网络、卫星通信等领域。3

二极管振荡器1原理二极管振荡器利用二极管的非线性特性，产生正弦波或脉冲波信号。2类型二极管振荡器包括RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器等。3应用二极管振荡器广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

耦合振荡器1原理耦合振荡器利用两个或多个振荡电路之间的耦合，产生相位锁定或频率合成。2特性耦合振荡器可以提高振荡信号的稳定性，并实现频率倍频或分频。3应用耦合振荡器广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

超高频振荡电路

功率放大电路增益放大倍数带宽放大信号的频率范围输出功率放大器所能输出的最大功率效率输出功率与输入功率的比值

双极性晶体管放大电路双极性晶体管是一种三端器件，具有电流控制电流的特性，可以用于放大信号。双极性晶体管放大电路通常采用共发射极、共基极或共集电极三种基本配置。双极性晶体管放大电路具有较高的增益、较宽的带宽和较高的功率效率。

场效应管放大电路原理场效应管是一种三端器件，具有电压控制电流的特性，可以用于放大信号。优点场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗低等优点。应用场效应管放大电路广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

射频功率放大电路工作原理射频功率放大电路利用晶体管或其他放大器件，将输入信号的功率放大到所需水平。设计目标射频功率放大电路的设计目标是获得高功率输出、高效率、低失真、宽带宽和良好的稳定性。应用领域射频功率放大电路广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、广播电视等领域。

射频变频电路频率转换射频变频电路将信号的频率从一个频率转换为另一个频率。1非线性器件变频电路通常采用二极管、晶体管或其他非线性器件，利用其非线性特性实现频率转换。2应用场景射频变频电路广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域，用于信号的上变频和下变频。3

相位锁定环路电路1原理相位锁定环路电路是一种反馈控制系统，用于将一个振荡器的频率锁定到另一个参考信号的频率。2功能相位锁定环路电路可以提高振荡器的频率稳定性，并实现频率合成。3应用相位锁定环路电路广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

移频键控电路原理移频键控电路是一种数字调制方式，通过改变载波频率来表示数字信号。特点移频键控电路具有抗噪声性能好、频谱利用率高、带宽要求低等特点。应