电子科技大学《通信射频电路》第2章射频元器件及电路模型1.pptVIP

杨远望 yuanwangyang@uestc.edu.cn 第2章 射频元器件及电路模型 电子科技大学 杨远望 本章主要介绍射频电路元器件及特性, 传输线特性分析等方面的基础知识 射频电路元器件及特性 一、 射频电路元器件种类 有源器件: (Vacuum/Solid-State) Diode,Transistor 无源器件: Resistor, Capacitor, Inductor, Transimision Line ，Crystal Resonator Three-terminal Transistors: Material: Si/CMOS/GaAs/InGaAs/InP/SiGe//SiC/GaN Structures: BJT/HBT /MESFET/HEMT/PHEMT Catalog: Si BJT, ft=50GHz, SiGe HBT, ft=100GHz GaAs/InP PHEMT, ft =150GHz, GaN HEMT:ft=280GHz 有源固态器件 Two-terminal Diodes: Si/GaAs/GaN Gun/IMPATT 封装型有源固态器件 无源器件 封装型无源器件 集成电路芯片中的无源器件 裸芯片(Die) 二、 无源器件的射频特性 No ideal lumped elements in RF anymore ! 无源器件有什么样的射频特性/特点？分布特性！ – Ideal R is frequency independent – Ideal inductor: – Ideal capacitor: Conventional Lumped Circuit Analysis 例1：电感元件特性 Current and voltage vary spatially over the component size。 分布特性！ E (or V) and H (or I) fields 电感线圈 电感线圈的 等效电路模型 电感线圈的频率特性 电阻元件的等效电路模型 SMT电阻元件(0201/0402 /0603….)/CrN MMIC 电阻 Abs (Z) of a thin-film resistor as a function of frequency SMT电容元件(0201/ 0402/0603….)/MIM电容 电容元件的等效电路模型 Abs (Z) of a MIM/SMT Capacitor as a function of frequency Electromagnetic Analysis Maxwell’s Equation Skin depth 金属导线的趋肤效应 Frequency behavior of normalized RF current density (r=a=1mm, Cu) A section of wire has resistance and inductance! Skin depth 2 GHz 功放的第一级放大器简化电路图 2 GHz 功放电路版图(HMIC) 20-40GHz PHEMT MMIC LNA 习题 2-2，2-4，2-6、2-8、2-9、2-10、2-11 杨远望 yuanwangyang@uestc.edu.cn