微波匹配中微带线的应用讨论

Arm720 · 发表于 2006-5-9 11:31:00

灵敏度的研究，手头缺乏资料，逐渐步入微带线的研究；说说我对微带线应用的看法。
射频有一个概念就是射频不适合使用块状元件；但是我对这个概念一直不太理解：
1）一个原因是人们认为块状元件引入较大噪声，因为电阻的噪声功率普密度为s(f) = 4KTR，噪声电压均方值为_V(t)2_ = 功率普密度对频率的积分 = 4KTR* Delt(f)；因为电阻大，所以电压高，噪声大。
2）实际并非如此。噪声电压大和噪声功率是两个概念，噪声功率和电阻无关。Pnoise = _V(t)2_ / 4R = KTB 。 B就是积分带宽Delt(f)
问题就是：
1）为什么不用块状电阻，而要使用微带线；由于噪声功率和电阻无关的特性，应该块状电阻和微带线在实际使用中，噪声功率是相等的，没有差别。

gerligaoly · 发表于 2006-5-9 12:57:00

在射频阶段不使用块状元件的主要原因并不是噪声的原因，而是块状元件存在较大的寄生参数，对设计带来很多不可预知的干扰。[br]+1 RD币

ranch · 发表于 2006-5-9 13:04:00

本人正在学传输线,觉得2楼的说法很有道理哦...另外,为什么块状元件的电阻会比微带线大?

tina_whj · 发表于 2006-5-9 16:50:00

是不是可以这么理解：微带线在直流情况下等同于一条导线，阻值为零；它本身就是应用于射频和微波领域的，应该用传输线理论来分析；它所呈现的特性阻抗由导线宽度、导线厚度、基片厚度以及基片的介电常数来决定，而且一旦这些参数确定之后，特性阻抗应该就与频率不相关。反过来根据系统频率要求可以确定微带线的各个参数，那么它在一定的频率范围内的特性阻抗也可以看作是一常数了。而我们平常所说的比如50欧姆的电阻，这个50欧姆是直流或者频率低于多少Hz情况下的阻值，当频率超过一定值后块状电阻的阻抗值是与频率相关的，具体可以参考《射频电路设计——理论与应用》第一章的知识。[br]+3 RD币

awp666 · 发表于 2006-5-9 17:16:00

楼上说得对！如果频率低，可以用集总参数的元件，如0402，0603，0805。但是这种元件都存在寄生参数和谐振点（包括串联谐振和并联谐振）。频率越高，这些效应会越明显。在高频，集总参数的元件的值就不再准确了。因此需要用分布参数的微代线进行阻抗匹配[br]+3 RD币

vanhol · 发表于 2006-5-9 17:34:00

我认为楼上几位说的基本都正确了，实际上可以用软件仿真的方法来验证一下：在HFSS中画出方块电阻，二维就可以了，然后定义为impedance边界条件，指定阻值，计算时就会考虑寄生效应了（跟频率有关）。[br]+1 RD币

Arm720 · 发表于 2006-5-10 10:58:00

如果不是由于噪声的原因，为什么射频电路中，只有LNA前级使用微带线，后级放大器一般情况下使用块状元件？块状元件的寄生效应都是存在的。

awp666 · 发表于 2006-5-10 11:51:00

1、射频电路的频率是多少？2、集总参数元件是在高频部分还是在供电部分？即时Ku波段放大器里仍会用上普通电阻电容，但是使用位置不同，这不能一概而论

kenal · 发表于 2006-5-10 12:06:00

微带线实际设计中，有什么要注意的，哪位能讲一讲啊？

Arm720 · 发表于 2006-5-13 06:29:00

射频为GPS频段，1.5742Ghz，我看到一般情况下集总元件是用在LNA的后级；各位朋友认为是分布参数的问题，这也是一个重要的原因，我个人认为噪声应该也是一个原因。1）我看到的参考书在LNA设计的前级，如果有块状电阻，噪声是要纳入考虑范围的2）LNA前级电阻和后级电阻输出的噪声功率是相等的，有一点不同就是LNA前级信号和噪声功率很小，LNA后级信号功率和噪声功率达。3）在条件2 的情况下，很显然， LNA后级块状电阻输出的噪声信号功率和经放大后的信号与噪声功率相比，可以忽略不计。综上所述，如果用噪声来分析块状元件的话，LNA后级对信号影响小，前级影响大。对LNA的前级是用块状元件，到底的分布参数影响大，还是噪声功率影响大，希望有朋友能评估一下。[br]+3 RD币

Arm720 · 发表于 2006-5-14 04:37:00

今天要看了些文章，频率增高，块状元件寄生参数会带来不可控，还有复杂的设计分析等，远大于噪声的影响。感谢楼上的各位朋友参与讨论！

louyihui · 发表于 2006-5-22 15:56:00

[em14]貌似对微带线有了一点了解。

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