射頻電路基礎課程是電子封裝專業(yè)本科生的核心必修課程。要求學生掌握射頻電路的基本原理,包括無線通信應用、傳輸線分析、Smith圓圖、單端口網絡、多端口網絡、射頻濾波器設計、匹配網絡偏置網絡、射頻晶體管放大器設計、振蕩器和混頻器等方面的知識。本課程要求學生在射頻電路方面具備一定的運用、分析、設計能力,為進一步學習相關專業(yè)課程和在通信、電子領域從事科學研究、教學、科技開發(fā)、產品設計等工作奠定基礎。
本課程通過課堂經典電路原理的分析,相關電路性能指標的計算,逐步培養(yǎng)學生對射頻電路各功能模塊從原理的分析理解到模仿,再到自行設計的能力升華。課程結束后,學生應該對射頻電路的各個單元電路有基本的理解和掌握,具備初步的射頻電路設計能力。
結合電子封裝技術專業(yè)的畢業(yè)要求,本課程作為核心必修課,要培養(yǎng)出符合專業(yè)培養(yǎng)目標的,具備從事電子結構設計、制造、科學研究、應用開發(fā)、運行管理和經營銷售方面工作的“工程應用型”電子制造復合型高級人才。
二、課程具體內容及基本要求
(一)引言(2學時)
內容提要:無線通信技術的發(fā)展、通信系統(tǒng)的組成、射頻電路設計的概念及其內容、課程內容與意義。
1.基本要求
理解本課程的基本內容與重要性,掌握通信理論的發(fā)展以及射頻電路設計的概念。
2.重點、難點
重點:通信系統(tǒng)的劃分,射頻電路的設計流程。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過查閱文獻進一步了解射頻技術的發(fā)展和射頻電路設計的趨勢。
(二)射頻基礎知識(10學時)
內容提要:傳輸線理論、二端口網絡、smith圓圖、阻抗匹配。
1.基本要求
掌握傳輸線理論、smith圓圖分析方法,學會二端口網絡的概念和參數計算,了解阻抗匹配的基本原理和實現方法。
2.重點、難點
重點:傳輸線方程、smith圓圖、二端口網絡常用參數。
難點:反射系數的概念、smith圓圖法用于阻抗匹配。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過例題和習題進一步掌握二端口網絡參數的計算以及smith圓圖的分析方法。
(三)無源元件(2學時)
內容提要:分立電路和集成電路中的無源元件。
1.基本要求
理解分立元件中的無源元件的電路模型以及各自特征,掌握集成電路中無源元件的計算方法。
2.重點、難點
重點:集成電路中電阻、電容、電感的計算方法;
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過例題和習題進一步掌握集成電路中無源元件各自的計算方法,特別是自感和互感的計算。
(四)噪聲(2學時)
內容提要:噪聲的概念和分類。
1.基本要求
掌握噪聲的類型和模型等基本知識、學會等效噪聲的計算方法。
2.重點、難點
重點:噪聲系數的計算;
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過查閱課外文獻,理解噪聲的基本分類和等效模型,通過習題學會級聯系統(tǒng)噪聲系數的計算。
(五)無線收發(fā)機(2學時)
內容提要:無線接收機結構、無線發(fā)射機結構。
1.基本要求
了解無線接收機和發(fā)射機的分類和結構特征,能夠區(qū)分不同的收發(fā)機類型。
2.重點、難點
重點:鏡像抑制接收機的原理。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過查閱文獻了解無線收發(fā)機的發(fā)展趨勢,通過習題掌握鏡像抑制接收機的原理推導。
(六)放大器(17學時)
內容提要:射頻放大器、低噪聲放大器、射頻功率放大器。
1.基本要求
掌握幾種重要的放大器的功能、指標和設計方法。
2.重點、難點
重點:信號流圖及其應用、低噪聲放大器的結構;
難點:利用增益圓設計放大器,放大器的線性化技術。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過習題掌握放大器的基本設計和性能指標的計算方法。
(七)混頻器(4學時)
內容提要:混頻器的結構和電路類型、混頻原理。
1.基本要求
掌握混頻原理的概念和相關計算方法,了解混頻器的各種類型結構。
2.重點、難點
重點:混頻失真與干擾的類型。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過習題掌握混頻器的相關計算,并能夠區(qū)分不同的干擾類型。
(八)振蕩器和諧振器(5學時)
內容提要:振蕩器、諧振器
1.基本要求
掌握振蕩器和諧振器的基本原理、等效電路以及分類,了解振蕩器和諧振器基本的設計方法。
2.重點、難點
重點:振蕩器與諧振器的區(qū)分。
3.作業(yè)及課外學習要求:
通過查閱文獻,進一步了解諧振器的設計方法和設計過程。
(九)射頻電路測試及設計(4學時)
內容提要:射頻電路測試設備、測試技術、matlab用于射頻電路的設計。
1.基本要求
(1)了解最基本的測試設備的簡單使用;
(2)了解最基本的幾種測試技術的實現方法;
(3)了解matlab工具箱中針對射頻電路各模塊的函數。
2.重點、難點
重點:matlab射頻工具箱;
難點:matlab射頻工具箱中的函數使用。
課程目錄:
01諧振功率放大器的基本工作原理(1)
02諧振功率放大器的基本工作原理(2)
03諧振功率放大器的基本工作原理(3)
04丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(1)
05丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(2)
06丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(3)
07丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(4)
08丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(5)
09丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(6)
10丙類諧振功放的工作狀態(tài)分析(7)
11諧振功率放大器的電路設計(1)
12諧振功率放大器的電路設計(2)
13諧振功率放大器的電路設計(3)
14.諧振功率放大器的電路設計(4)
15諧振功率放大器的電路設計(5)
16.諧振功率放大器的電路設計(6)
17諧振功率放大器的電路設計(7)
18反饋式振蕩器(1)
19反饋式振蕩器(2)
20.反饋式振蕩器(3)
21反饋式振蕩器(4)
22LC正弦波振蕩器(1)
23.LC正弦波振蕩器(2)
24.LC正弦波振蕩器(3)
25.LC正弦波振蕩器(4)
26.LC正弦波振蕩器(5)
27.LC正玄波振蕩器(6)
28.lc正玄波振蕩器(7)
29.lc正玄波振蕩器(8)
30.石英晶體振蕩器(1)
31.石英晶體振蕩器(2)
32.石英晶體振蕩器(3)
33.石英晶體振蕩器(4)
34.RC振蕩器(1)
35.RC振蕩器(2)
36.RC振蕩器(3)
37.RC振蕩器(4)