射频电路设计中的反射与自干扰问题

最后更新：2020-04-16 11:34:56 手机定位技术交流文章

一般来说，射频、数字或模拟电路中的信号有内部和外部干扰源。

内部干扰源包括:

1.电路中每个节点的反射，称为自干扰；

2.设备的非线性；

3.由于电路设计中不适当的接地、布局和封装老化造成的额外辐射或干扰；

4.来自印刷电路板上零件的电磁辐射、泄漏或电流回路充当小天线时。

外部干扰源包括:

5.人造电磁干扰源有两种:一种是从广播站、导航站、遥控站、探测站等发射的电磁波。另一种是来自工业设备、家庭设施、交通工具等的电磁辐射。..

6.闪电、宇宙射线等环境干扰源。..

上面提到的所有干扰都必须是电磁兼容课程中要研究的目标。遗憾的是，大多数电磁兼容课程都排除了主要干扰1和2，但也包括3到4个。因此，许多电磁兼容性问题仍然未知，因为其中许多问题是由干扰源1和2引起的。

理想情况下，在实际电路中，没有电压或功率反射的设计。本文将讨论由电压或功率反射引起的自干扰问题。至于来自外部干扰源的干扰，很难找到一个标准的正式解决方案来处理电磁兼容问题。解决方案完全取决于人工和自然干扰源的特殊特性。

从源到负载的信号电压传输

图2.1从电源到负载的电压

当l & lt& ltλ/4时从电源到负载的电压的一般表达式使Td ->。0

图1示出了从电源到负载的电压，该电压沿着流动通道传输。这基本上是具有特征阻抗Z0的微带线。当长度l & lt& ltλ/4小时。电源和负载的阻抗为:

z s = R s+JX s，(2.1)

零升=零升+零升，(2.2)

在上面的等式中:

Z S =源阻抗

R S =源电阻

X S=源电抗，Z L =负载阻抗

电阻=负载电阻；

x1 =负载电抗；

Z 0 =信号走线的特征阻抗；

伽玛s..=源处的电压反射系数；

γ1 =负载时的电压反射系数；

P S=电源处的功率；

VS =电源电压；

Prs。= RS上电；

参考电压=参考电压两端的电压；

额定功率=额定功率上的额定功率；

垂直参考电压=垂直参考电压两端的电压；

在表达式(2.1)和(2.2)中，XS是源的电抗，XL是负载的电抗。

在推导电压从源到负载的一般表达式之前，有必要澄清“从源到负载”的含义。如图2.1所示，确切的短语必须是“来自源的负载的实部”，原因如下，不包括“负载的虚部”:

1.众所周知，XS的平均电力。或者在交流信号的一个周期内，X L为零。换句话说，理想的电容器或电感器只经历充电和放电过程，但从不接收或消耗任何净功率。

2.在实践中，尽量减少源或负载的电抗，让它们尽可能地互相抵消。在数字电路设计中，设计者总是试图选择低输入电容的器件，或者试图通过电感或其他方法来中和它。在射频电路设计中，X-S或X-L之间的相互中和是阻抗共轭匹配的条件之一。

因此，在下面的讨论中，从电源到负载的电压的真正含义是从电源到负载实部的电压。

根据传输线理论，源端和负载端的电压反射系数为:

z 0通常为50欧姆，一般来说:

电压反映在源端或负载端，即:

从电源传输的电压将在电源和负载之间来回反弹。RL上产生的电压是RL上源极和负载端的所有电压之间来回反弹的剩余电压之和。