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RF

来自认证百科
RF
英文名称 Radio Frequency
中文名称 射频
典型频段 kHz ~ GHz
核心问题 阻抗匹配、共模辐射、寄生参数
典型系统 Wi-Fi、Bluetooth、5G、Radar
典型标准 FCC / ETSI / RED


RF(Radio Frequency)即:

射频

通常指:

能够通过空间进行无线传播的高频电磁信号。

RF 广泛应用于:

  • 无线通信
  • 雷达
  • 卫星通信
  • IoT
  • 医疗电子
  • 工业控制

等领域。

RF本质

RF 本质属于:

高频电磁波系统

其核心问题包括:

  • 电磁传播
  • 阻抗匹配
  • 天线辐射
  • 共模电流
  • 高频寄生参数

RF频段

RF 没有绝对统一定义。

工程上通常包括:

3kHz300GHz

典型频段包括:

频段 名称
LF 低频
MF 中频
HF 高频
VHF 甚高频
UHF 特高频
SHF 超高频
EHF 极高频

RF中的波长

RF系统中:

波长极其关键。

其关系为:

contentReference[oaicite:0]{index=0}

其中:

  • λ 为波长
  • c 为光速
  • f 为频率

频率越高:

波长越短。

RF中的核心问题

RF 最大核心包括:

  • 阻抗匹配
  • 回流路径
  • 共模控制
  • 天线效率
  • 寄生参数

高频下:

即使:

  • 很短导线
  • 很小过孔
  • 很小缝隙

也可能产生明显影响。

RF中的阻抗匹配

RF 系统中:

阻抗匹配极其关键。

典型系统通常采用:

50Ω

原因包括:

阻抗失配会导致:

  • 反射
  • 驻波
  • 功率损耗
  • EMI恶化

反射问题

RF 中:

反射属于核心问题之一。

其本质包括:

阻抗不连续
→ 能量反射
→ 驻波形成

从而影响:

  • 发射效率
  • 接收灵敏度
  • EMC性能

RF中的S参数

RF系统中:

通常使用:

  • S11
  • S21
  • S22

等:

S参数

描述高频性能。

其中:

S11

主要表示:

  • 回波损耗
  • 匹配程度

S21

主要表示:

  • 传输能力

RF中的天线

RF 系统中:

天线属于核心器件。

典型天线包括:

  • PCB天线
  • 单极天线
  • 偶极天线
  • Patch天线
  • Chip天线

其主要问题包括:

  • 匹配
  • 增益
  • 带宽
  • 效率

RF中的共模问题

很多 RF EMC 问题:

本质属于:

共模电流问题

尤其:

  • 线缆
  • Shield
  • 外壳

容易形成:

  • 共模天线

从而导致:

  • RE超标
  • 杂散辐射

RF中的回流路径

RF 中:

回流路径极其关键。

高频下:

电流会自动寻找:

  • 最低阻抗路径

若:

回流路径不连续,

则会导致:

  • 辐射增强
  • 匹配恶化
  • 共模增加

RF中的寄生参数

RF 高频下:

所有结构均存在:

  • 寄生电感
  • 寄生电容
  • 寄生谐振

因此:

理论电路:

与实际系统:

通常差异巨大。

RF中的屏蔽问题

RF 系统中:

屏蔽通常包括:

  • RF Shield
  • Via Stitching
  • 金属外壳
  • 360度接地

高频下:

即使很小缝隙:

也可能形成:

  • 缝隙天线

RF中的滤波器

RF 系统中:

通常大量使用:

  • 带通滤波器
  • SAW
  • BAW
  • LC滤波器

用于:

  • 杂散抑制
  • 频段选择
  • EMI控制

RF中的EMC问题

典型 RF EMC 问题包括:

  • 杂散超标
  • 谐波超标
  • RE超标
  • 共模辐射
  • 去耦不足

尤其:

高速数字系统:

经常影响 RF 性能。

RF中的典型问题

问题 原因
发射功率低 匹配异常
杂散超标 高频谐波
RE超标 共模辐射
接收灵敏度差 噪声底升高
通讯距离短 天线效率低

医疗设备中的RF

医疗设备中:

RF 广泛用于:

  • Wi-Fi
  • Bluetooth
  • 无线监护
  • MRI
  • RF治疗设备

由于:

医疗系统:

  • EMC要求高
  • 安全要求高

因此:

RF问题通常更加复杂。

高频EMC特点

随着:

  • 5G
  • Wi-Fi 7
  • 毫米波
  • AI设备

发展,

RF问题越来越呈现:

  • GHz化
  • 小型化
  • 共模化
  • 系统化

特点。

工程重点

RF 本质属于:

高频电磁能量控制工程

很多 RF 问题:

并非:

“芯片本身问题”。

而是:

  • 回流路径
  • 共模结构
  • 阻抗连续性
  • 寄生参数
  • 屏蔽结构

共同作用的结果。

参见