搜索波長的定義與移動信號射頻波段
2016-10-12 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
射頻技術(shù)的本質(zhì)是模擬電路,但是隨著頻率的升高,很多電路參數(shù)變得跟頻率有關(guān),電路參數(shù)會以復(fù)數(shù)的形式表示。
那么第一章就是先定義什么樣的信號屬于RF的范疇。一般的模擬信號頻率很低,從幾Hz到幾百KHz,而RF信號頻率很寬廣,所以人們對他們進行了細分。在不同的頻段,根據(jù)傳輸特性,給予合適的功能。下圖就是具體劃分。
RF信號在傳播過程中(這里的傳播,主要是在空氣中傳播),不同的頻段有不同的特性。頻率低的信號(F<3GHz),損耗低,衍射性能好,可以繞過障礙物,損耗不大,適合廣播,大范圍的通信。頻率高的信號(f>3GHz),正好相反,只能直線傳播,不能繞射,而且同樣的距離,損耗比低頻大得多。
既然這樣,那就用低頻信號好了,為什么還要用到高頻信號?這個問題涉及到信息容量,根據(jù)通信理論的基礎(chǔ)定理-香濃定理,香濃定理表明傳輸信息的容量,跟傳輸信息所用的信號帶寬成正比。關(guān)于香濃定理,在這里不多講。感興趣的可以百度。后面的章節(jié)會仔細講。這就是原因,頻率高的信號可以提供大的帶寬,例如,我用10MHz的信號做載波,信號帶寬10MHz,已經(jīng)很大了。如果用1GHz信號載波,信號帶寬幾十MHz是沒問題的。更重要的是,整個信號帶寬內(nèi)的傳輸特性基本一致。
不管什么頻率的電磁波,雖然頻率不同,在空中傳播的速度卻是一樣的,等于光速。也就意味著波長有極大的不同,下面是波長的定義:
上圖中給出,波長是劃分集總電路和分布電路的一個手段。信號傳播的導(dǎo)體,這個導(dǎo)體一般指工作電路。和波長的比值,決定了你手里的電路的模型。一般來說,波長大于10倍的電路尺寸,就是集總參數(shù)電路。而小于這些,就要在某些地方考慮分布寄生參數(shù)。
從這里開始,RF電路的考慮視角和低頻模擬電路徹底分開,設(shè)計RF電路時,要時時考慮電路的分布參數(shù)。到了一定的頻率,電感不再是電感,電容也不再是電容,接地也不是真正的接地。這一切的一切,都跟波長有關(guān)。
該部分完。
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