《射频通信电路设计》笔记2

《射频通信电路设计》笔记2
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《射频通信电路设计》笔记


传输线理论和 Smith 圆图
**基尔霍夫电流定律：流入一个节点的电流等于流出该节点的电流。
**基尔霍夫电压定律：沿任一闭合环路的电压降之和为零。
电路理论是麦克斯韦方程在特定条件下的不完全表述，基尔霍夫定律只适合于频率很低或者波长
很大的情况。当实际电路的几何尺度接近电磁波的波长时，电路理论将不再适用。
随工作频率的升高，电磁波的波长将不断减小。当电磁波的波长与射频电路的几何尺度可比拟时，
必须考虑电路中电压和电流随空间位置的变化，需要把电压和电流看作传输的波来处理。这时就
必须使用传输线理论取代电路理论。
3 . 1 传输线基础

平面电磁波的相速度：υp= ω / β = λ = 1/√(ε * ) = c /√( εr* r )


相应的波长计算公式为：λ=υp / = c / [ *√( εr r )]

其中 ω 为角频率 ω=2π，β 为波数 β=2π/λ，ε 为介质的介电常数， 为介质的磁导率，εr 和 r
分别为介质的相对介电常数和相对磁导率。在空气中 εr≈r≈1。
3.1.1 常用传输线种类
传输线按其传输电磁波的特性，可分为：横电磁模式(TEM)、横电波(TE)模式和横磁波(TM)模式。
在微波电路中，圆柱波导和矩形波导都工作在 TE 或 TM 模式，可以作为传输线使用。TE 或 TM
模式的传输线设计分析都不得非常复杂，需要很多电磁场的专业知识。而在射频电路的设计应用
中主要使用 TEM 模式传输线。工作在 TEM 模式的传输线属于双导体传输系统，具有频带宽、
结构简单