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RF电路的应用：
1． 无线通讯，尤其是移动电话的发展。
2． 全球定位系统（GPS）。
3． 计算机工程（总线系统，CPU以及其他一些频率超过600MHz的外围设备）。
二．频谱：
1． 射频（RF）：用于电视，无线电话，GPS等等，工作频率在300MHz到3GHz，在空气中的波长范围在1米到10厘米。
2． 微波（MW）：用于雷达，远外传感等，工作频率在8GHz到40GHz，在空气中的波长范围从3.75厘米到7.5毫米。
三．S参数在微波及射频上的应用
1． 网络端口参数：
对于线性的网络，或者是非线性的网络但信号很小，其响应可以看成是线性的，这时候我们可以不管其内部结构，仅通过测量端口的参数来表征电路的特性，一旦端口的参数被确定，这个网络在任何外部环境下的工作情况也基本上可以预见。
2． 麦克斯韦方程式
只要和电磁场相关的问题，最终都可以用麦克斯韦方程来解释，包括：
▽·E＝ρ／ε0
▽·B＝0
▽×E＝-B
▽×B＝μ0j＋μ0ε0E
从物理意义上讲，这四个方程代表的如下四方面电磁场的基本理论：第一个方程式阐明了电场随距离的变化与电荷（如电子）密度的关系。距离越远电场越弱，但是电荷密度越大（也就是说在给定空间内电子数越多），电场就越强；第二个方程式告诉我们磁理论中没有磁“单极子”，将一块磁铁锯成两半你也不可能得到一个孤立的“南”极和一个孤立的“北”极，每一块磁铁都有自己的“南”极和“北”极；第三个方程告诉我们变化的磁场如何产生电场；第四个方程所描述的正好相反，即变化的电场（或者说电流）如何产生磁场。麦克斯韦方程式还可以表达为：
其实质是一样的。
3． 单端口和双端口网络
单端口，双端口以及多端口网络的图示如下：
通常来说，有Y,Z,H和S参数可供测量分析电路网络，前三个参数主要用于集总电路，Y也称电导参数，Z称为电阻参数，H称为两者混合参数。S参数则更适合于分布电路。
4． S参数的计算
在众多参数中，对于射频微波设计来说，S参数是非常重要的，因为在高频情况下，它比其他参数更容易测得，且概念上易于理解，分析便捷，能很直观的看出设计中的问题所在。S参数一般也被称为散射参数，当传输线中间存在电路网络时，由于阻抗不匹配，必然会出现信号的散射及反射等问题。这里，我们以双端网络为例：
其中，a1和a2是输入的信号，b1和b2是反射信号。根据公式：
(Vi和Ii分别是第i端口的电压和电流，Zi是参考阻抗，一般取实数阻抗Z0),可以得到：
对于双端网络，可以由如下两个线性方程式来描述：
方程中的S11,S22,S12,S21就是S参数，它们可以用公式表示为：
将上面的a1和b1的计算公式带入S11可以得到：
也可以表示为：
这里Z1=V1/I1,也就是端口1的输入阻抗,当S11越小（接近于0）端口的匹配情况越好（对于S21来说，接近于1最好）。
对于三端的网络，则可以用下列方程式表示：
b1 = S11 a1 + S12 a2 + S13 a3 b2 = S21 a1 + S22 a2 + S23 a3 b3 = S31 a1 + S32 a2 + S33 a3 |
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发表于 2009-3-18 10:26:12
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