射频电路原理及主要应用

在电子技术领域，射频电路的特性不同于普通的低频电路。主要原因是在高频条件下，电路的特性与低频条件下不同，因此需要利用射频电路理论去理解射频电路的工作原理。在高频条件下，杂散电容和杂散电感对电路的影响很大。杂散电感存在于导线连接以及组件本身存在的内部自感。杂散电容存在于电路的导体之间以及组件和地之间。在低频电路中，这些杂散参数对电路的性能影响很小，随着频率的增加，杂散参数的影响越来越大。在早期的VHF频段电视接收机中的高频头，以及通信接收机的前端电路中，杂散电容的影响都非常大以至于不再需要另外添加电容。

此外，在射频条件下电路存在趋肤效应。与直流不同的是，在直流条件下电流在整个导体中流动，而在高频条件下电流在导体表面流动。其结果是，高频的交流电阻要大于直流电阻。 　　

在高频电路中的另一个问题是电磁辐射效应。随着频率的增加，当波长可与电路尺寸12比拟时，电路会变为一个辐射体。这时，在电路之间、电路和 外部环境之间会产生各种耦合效应，因而引出许多干扰问题。这些问题在低频条件下往往是无关紧要的。

随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（RF）和微波（MW）电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。微波射频识别系统（RFID）的载波频率在915MHz和2450MHz频率范围内；全球定位系统（GPS）载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在1.9GHz，并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz的下行通信链路。通常这些电路的工作频率都在1GHz以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验。

三．射频电路的应用

RF(Radio Frequency)技术被广泛应用于多种领域，如：电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID(射频识别)即指应用射频识别信号对目标物进行识别。RFID的应用包括：

●ETC(电子收费)
● 铁路机车车辆识别与跟踪
● 集装箱识别
● 贵重物品的识别、认证及跟踪
● 商业零售、医疗保健、后勤服务等的目标物管理
● 出入门禁管理
● 动物识别、跟踪
● 车辆自动锁死(防盗)

射频频段频段的主要应用领域有：

1. 卫星通信与卫星电视广播
    * 双边带广播系统（DBS-Direct Broadcast System）
    * C波段 ：4/6GHz，下行4 GHz，上行6 GHz
    * Ku波段：12/15GHz，下行12GHz，上行15GHz
    * 卫星间通信：36GHz

2. 微波中继通信
    * 干线微波：2.1GHz，8GHz，11GHz
    * 支线微波：6GHz，8GHz，11GHz，36GH
    * 农村多址(一点多址)：1.5GHz，2.4GHz，2.6GHz

3. 雷达、气象、测距、定位
    * 雷达远程警戒：P，L，S，C
    * 精确制导：X,，Ka
    * 气象：1.7 GHz，0.1375GHz
    * 汽车防撞、自动记费：36 GHz，60GHz
    * 防盗：9.4 GHz
    * 全球定位：1227.60MHz和1575.42MHz

4. 射电天文：36GHz, 94GHz, 125GHz

5. 计算机无线网：2.5 GHz, 5.8 GHz, 36GHz