uestc微波固态电路第一章引言课件.ppt

1、1E-Mail: 2电路：电路：从路的角度解决电磁问题。从路的角度解决电磁问题。微波固态电路微波固态电路 固态：固态：电路采用的元器件性质，明确为半导体器件。电路采用的元器件性质，明确为半导体器件。（电真空器件：（电真空器件：利用电子在真空中运动及与外围电路相互作利用电子在真空中运动及与外围电路相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能，如速调管、行波管、磁用产生振荡、放大、混频等各种功能，如速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等）控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等） 微波：微波：特指电路的工作频率范围。特指电路的工作频率范围。3低噪放混频器振荡器检波器倍频器微波开关4性质是：专

2、业课性质是：专业课先修课程：先修课程：射频电子线路射频电子线路或或模拟电路基础模拟电路基础，电磁场与波电磁场与波，微波技术与天线微波技术与天线或或微波技术基础微波技术基础 本课程讲解以本课程讲解以微带电路为主微带电路为主的微波固态电路的微波固态电路的基本工作原理，基本方法和工程设计。的基本工作原理，基本方法和工程设计。5讲授内容讲授内容： （32学时）学时）第一第一章：引言（章：引言（1学时）学时） 第二第二章：微波集成电路基础（章：微波集成电路基础（5学时）学时） 第三章：微波晶体管放大器（第三章：微波晶体管放大器（10学时）学时） 第四章：微波混频器和检波器（第四章：微波混频器和检波器（5

3、学时）学时） 第五章：微波倍频器（第五章：微波倍频器（4学时）学时） 第六章：微波振荡器（第六章：微波振荡器（2学时）学时） 第七章：微波控制电路（第七章：微波控制电路（5学时）学时）有调整，仅供参考有调整，仅供参考6第一章第一章引引 言言7主要内容主要内容l微波/毫米波频段划分l微波电路的发展l微波集成电路的应用81、微波频段划分、微波频段划分微波：微波： 泛指电磁谱中波长从泛指电磁谱中波长从1m到到1mm，或者是，或者是频率范围在频率范围在300MHz到到300GHz的一个特殊频段。的一个特殊频段。细分为：细分为： VHF，P，L，S，C，X，Ku，K，Ka，U， V， E， W，0.10

4、.3 0.31 12 24 48 812 1218 1826 2640 4060 5075 6090 75110中波中波短波短波超短波超短波分米波分米波厘米波厘米波 毫米波毫米波 亚毫米波亚毫米波红外红外波长波长频率频率1km100m10m1m10cm1mm0.1mm 300kHz3MHz 30MHz 300MHz 3GHz30GHz 300GHz 3000GHz9大气窗口大气窗口传播衰减小传播衰减小中心频率：中心频率：35GHz，94GHz，140GHz，220GHz带宽：带宽： 16GHz，23GHz，26GHz，70GHz102、微波电路的发展、微波电路的发展 微波电路的发展始于第二次世

5、界大战，经过半个微波电路的发展始于第二次世界大战，经过半个多世纪的发展。多世纪的发展。 微波系统的功能采用的微波器件电路形式从单一的目标检测从单一的目标检测雷达雷达(军用军用)发展到通信及其它领域（民用等）发展到通信及其它领域（民用等）从电真空器件，发展到固态器件。从电真空器件，发展到固态器件。从波导立体电路，发展到混合集成电路从波导立体电路，发展到混合集成电路(HMIC)单片集成单片集成(MMIC)优点：系统寿命长；优点：系统寿命长； 体积小重量轻；体积小重量轻； 成本低。成本低。优点：一致性好；优点：一致性好； 可批量生产；可批量生产； 成本低。成本低。11尺寸：尺寸：8585* *56m

6、m (HMIC)56mm (HMIC)S S波段低噪声放大器波段低噪声放大器尺寸：尺寸：15401540* *710710m m60GHz60GHz低噪声放大器低噪声放大器(MMIC)(MMIC)(MMIC)12 为了加强无线电使用管理，国际电讯联盟（为了加强无线电使用管理，国际电讯联盟（ITU）制）制定了统一的标准，规定了不同频段开展不同的业务。定了统一的标准，规定了不同频段开展不同的业务。比如：比如：微波中继：微波中继：4GHz ; 星地通信：星地通信：4GHz，12GHz，23GHz手机（手机（0.9/1.8GHz; 3G:电信电信1920-1935MHz和和2110-2125MHz；移

7、动；移动1880-1900MHz和和2010-2025MHz；联通；联通1940-1955MHz和和2130-2145MHz）蓝牙（蓝牙（2.4022.480GHz ）、对讲机（民用）、对讲机（民用409-410MHZ ） 微波系统广泛应用于雷达，通信，导航，精确制导，微波系统广泛应用于雷达，通信，导航，精确制导，遥控等等，我们身边的电子产品几乎毫无例外的离不开微波。遥控等等，我们身边的电子产品几乎毫无例外的离不开微波。例如：卫星通信，移动通信，无线接入，射频无线识别，例如：卫星通信，移动通信，无线接入，射频无线识别，智能交通，汽车防撞，微波加热智能交通，汽车防撞，微波加热/干燥等干燥等2、微

8、波集成电路的应用、微波集成电路的应用13卫星高频头（卫星高频头（LNB）C波段波段3.39.2GHz LNA BPF Mixer IF Amp. 9501450MHz35dB -2dB -6dB 30dB这个简单系统包括：这个简单系统包括：LNA，BPF，Mixer，IF Amp.总增益：总增益： 5560dBLO天线：天线：6m LO: DRO介质稳频介质稳频FET振荡器振荡器 噪声温度：噪声温度：20K 低噪声器件：低噪声器件：FETHEMT；价格：；价格：1000元以上元以上1m100元。元。PLO 锁相源锁相源14目前达到的最高水平目前达到的最高水平： 4GHz / 6GHz /8 GHz / 40 GHz / 60 GHz 0.3dB 0.6dB 0.8dB 1.5dB 2.0dB 目前，在毫米波的高端，由于技术的禁运，国内还没有目前，在毫米波的高端，由于技术的禁运，国内还没有LNA，主要以混频主要以混频中放组件作为接收中放组件作为接收 (直接混频接收直接混频接收)。微波微波LNA: 冷参量放大器冷参量放大器HEMT LNA(常温常温)的过程的过程