Questions tagged «high-frequency»

该标签标记与高频（无线电）电路相关的问题。

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为什么基本电路定律在高频AC下会失效？
我们刚刚开始了所有射频课程，涉及到我们之前所有课程的直流和低频交流。 我知道在高频交流电下，基本电路定律不再适用，经典的无源元件模型需要更改。这样做的理由是，在高频交流电传输下，波长变得更小，有时可能比PCB等上的布线小。 我知道这是在电磁波通过自由空间传输时出现的问题，但是为什么这是由交流电源驱动的实际物理线路和PCB的问题？我的意思是这是直接连接，我们不是利用电磁波在自由空间中传播，所以波长和物质不应该对吗？
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我疯了质疑电子只有在闭合路径下才能移动吗？
首先，我只想说，我没有足够的信心告诉任何人有关电路如何工作或有关其背后物理的任何事情，因为我根本不知道或不了解所有这一切。 但是我有很多次阅读，必须有一个闭合的路径，电流才能在电路中流动，这导致一个事实，即如果没有闭合的导电环路，则什么也不会发生。 我认为这是一个确定的真理，但我对此有些疑惑（我可能在这里还远远超出了理性的道路）。 如果我要设计一个电路板，其中包含走线，高频信号（电流）将流过该走线，那么我必须考虑诸如信号反射之类的问题，我不知道反射纯粹是由物理组成的（但是我必须假设反射信号是最初通过走线发送的一定量的电流），但显然，如果我沿着走线（或电线）发送高频信号，则在某些条件下信号可以沿着走线传播跟踪（导线）只能使某物弹起，然后一直返回到其最初的位置。它可能会在某处再次弹起，因此它可以来回弹跳，并在轨迹的长度上一遍又一遍地变小，直到消失。 这只是我脑海中的东西，而这些东西我一开始从未得到过充分的了解。但是，如果我们将情况限制在这种非常高的频率情况下，如果信号或电流可以被反射回原来的位置，那么无论是否存在闭环，为什么甚至都必须要考虑它。 折断的回路不能为这些电流反弹提供路径吗？ 我知道我对这些复杂问题的了解程度相对较低，但是现在我不知道为什么不可能做到这一点。如果有人能启发我，我将非常高兴。 我有一个单一的假设，没有任何证据可以支持它，但也许是非常高频率的情况会改变痕量铜的利用方式，从某种意义上说，它本身就是一个闭环？
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谁能解释这个高频的“外星巫毒黑魔法”？
我随便看着迈克拆下频谱分析仪（相关部分是13:30，令人敬畏的部分是16:50），他遇到了他恰当地描述为“怪异地弄乱了外星人伏都教黑魔法的东西”的情况： 作为外行，我只能同意他的描述。我们周围是否有足够的经验丰富的外星人语音学家来解释这种疯狂到底是什么？
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为什么通常选择50Ω作为天线的输入阻抗，而自由空间阻抗是377Ω？
为了有效地将功率传送到电路的不同部分而没有反射，所有电路元件的阻抗都需要匹配。自由空间可以看作是另外一个元素，因为发射天线最终应将所有功率从传输线辐射到其中。 现在，如果传输线和天线中的阻抗匹配为50Ω，但自由空间的阻抗为377Ω，那么会不会存在阻抗不匹配的情况，从而导致天线的辐射小于最佳辐射？ 编辑： 据我从网上的答案，文献和讨论中收集的数据，天线充当馈线和自由空间之间的阻抗变压器。论据是：馈电线的功率没有反射，必须流向天线。可以假定天线是谐振的，因此将其所有功率辐射到自由空间中（不考虑热量损失等）。这意味着天线和自由空间之间没有反射功率，因此天线和自由空间之间的过渡是匹配的。 对于接收天线，反向方向也应如此（互易原理）：自由空间中的波（Z0Z0Z_0）撞击到天线上，并且接收到的功率（再次通过阻抗变换）馈送到传输线中。至少在一篇论文中（Devi等人，《用于射频能量收集的宽带377ΩE形宽带贴片天线的设计》，《微波与光学快报》（2012年）第54卷第3期，第10.1002 / mop.26607）提到将377Ω天线与单独的电路相匹配以使其与50Ω相匹配，以“实现宽阻抗带宽”和高功率水平。如果天线通常已经是阻抗变换器，那么需要什么匹配电路？或者，在什么情况下天线也不是阻抗变换器？ 我发现了一些有用的资料和讨论： 克劳斯·卡克（Klaus Karl） 阻抗匹配（http://www.phys.ufl.edu/~majewski/nqr/reference2015/nqr_detection_educational/Impedance_matching_networks.pdf） 论坛讨论中提到了倒F型天线的阻抗变换（http://www.antenna-theory.com/phpbb2/viewtopic.php?t=776&sid=dede0d4127170d16cc3a583ab0929f3e） 关于天线的一些一般性说明8（http://fab.cba.mit.edu/classes/862.16/notes/antennas.pdf）
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PCB设计在什么频率下比较棘手？
我设计了许多混合信号PCB，其中频率最高的组件是微控制器的晶体振荡器本身。我了解标准的最佳做法：短走线，接地层，去耦帽，保护环，屏蔽走线等。 我还整理了一些2.4GHz和〜6.5GHz超宽带的RF电路。我对特性阻抗，接地针脚，平衡与不平衡RF馈线以及阻抗匹配有一定的了解。我一直聘请RF工程师来分析和微调这些设计。 我不了解的是一个领域开始跨入下一个领域。我当前的项目有一个在四个设备之间共享的20MHz SPI总线，这让我想到了这个问题。但是，我真的在寻找一般准则。 关于走线长度与频率是否存在指导原则？我假设在20MHz（15米）的情况下〜3英寸的走线是可以的，但是一般情况是什么？ 随着频率增加，如何防止长走线辐射？带状线和同轴电缆走的路吗？ 无论如何，典型的微控制器输出级的RF特性阻抗是多少？ 等等 请随时告诉我我所缺少的任何东西:)
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这是有源差分'示波器探头的良好设计和布局吗？
这个问题是Homebrew差分'scope探针的扩展。我以为我应该提出一个新问题。 我需要测量100Mb / s LVDS信号以检查其完整性。我将尝试使用带宽为600MHz的示波器，但是我需要一个差分探头，而且买不起真正的探头。因此，我设计了使用THS3201DBVT 1.8GHz电流反馈运算放大器的解决方案。 这是我的第一个使用电流反馈放大器的设计，也是我的第一个高带宽设计。我将非常感谢您提供任何反馈意见（双关语，对不起）。 补充：感谢光子建议移除OpAmps输入引脚下方的接地层。这是顶层下面的图层，显示了新的切口。其他层也做了同样的事情。
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布置电路板走线时，需要考虑什么阻抗？
我为微控制器等（通常在20 MHz以下）进行低速电路设计，现在我开始着手一些更高速的电路。我想知道的是： 高速电路中的走线需要考虑什么？ 是否必须对两个高速设备之间的每条线进行阻抗匹配？ 是否所有迹线都必须具有相同的长度？ 这些规则有很好的参考吗？ 可以使用开源电路设计工具（gEDA和公司）来做到这一点吗？
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可以进行疯狂的自制500 MHz 1 Gs / s示波器吗？
我正在阅读USB示波器探头-征求意见和想法，这让我开始思考。我真正想要的是一款非常高性能的示波器，价格大约在10000美元左右。当然，其他许多人也想要一个。当然，借助此站点上的专业知识，应该可以设计和开源该软件。 这是我的主意： 这将是带有USB引线的手持式'示波器探头。 电池供电，可将其与USB电源隔离。 输入级是高速运算放大器，例如THS3201DBVT？ ADC类似于ASD5010，它具有1 Gs / s和650 MHz的输入带宽。 FPGA处理输出的32位数据，进行触发，然后将其打包到USB中。 在PC上运行的开源软件。 这是傻子的事吗？我想念什么？ 添加了更多详细信息以响应答案： 这个“范围”将无法与昂贵的昂贵示波器竞争。其主要目的是提供一种可以检查高速信号的东西，而使自己制作的成本不到200美元。 USB带宽：这不是模拟示波器，也不是幻想的LeCroy。但是，USB完全能够以60 Hz的速率传输2k个样本。即使它可能无法捕获那些帧之间的瞬态事件，这仍然使它非常有用。 清晰的响应式显示。好吧，一台PC的显示器肯定很清楚。优于市场上几乎所有示波器。因此，清晰度和大小没有问题。反应灵敏？只要屏幕可以以60 Hz的频率更新，我认为响应速度非常快。 触发：我想象设备上会发生简单的电平触发。同样，它无法与高档示波器竞争，但请记住：这应该是一台200美元的设备。 它不应具有1 GHz带宽。我在哪说的 但是肯定可以拥有超过100 MHz的带宽吗？ 带回家点： 这是一台200美元的设备。 该设备的主要目的是无需花费10000美元即可看到高速信号。 将有很多事情无法做。 当然，这样的事情对于这里的人们将是相当有用的。 当然，有了此站点上的专业知识，我们可以实现它吗？
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需要一个工作频率高达2至3 GHz的XOR门
我遇到了一种不寻常的情况，我需要一个XOR门，当出现频率为2至3 GHz的方波输入时，该门将能够可靠地工作。我知道台式机CPU的逻辑门可以这些速度运行，但是我不知道有任何集成电路可以做到这一点。我应该尝试用晶体管来构建门吗？ 另外，以这些速度，我是否需要担心使用地平面，斜接弯头和微带线？
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为什么没有用于高频线圈应用的不导电芯线
背景 推导了众所周知的集肤效应公式，该公式仅适用于固体导体。常用的“皮肤深度”仅在这些情况下适用。出于这个原因，在某些应用中使用了管，因为在足够高的频率下，它们比相同直径的线材具有更高的重量效率。 在1MHz时，铜线的趋肤深度为65μm，这意味着直径为1mm的线中只有40％的体积承载着95％的电流，而外部的20％承载着35％以上的电流。 从趋肤深度公式可知，电导率较低的材料（例如铝）的趋肤深度比电导率较高的材料（例如铜）大得多。如公式所预测，趋肤深度与电导率的平方根成反比。如果我们将其推论到其逻辑上，那么对于导电管（具有绝缘芯），集肤深度应大于等效的实心导体。 作为一种直觉，薄壁绝缘芯线导体的表面积几乎是实心导体的两倍。因此，它应该在足够高的频率下渐近接近电阻的一半。 实际上，从1922年HB Dwight的论文（可能是付费墙）可以看出，壁厚为其直径的20％的管的电阻wrt频率的增加比实心管的电阻低两倍。线。 从上面的曲线可以看出，由于实际趋肤深度的增加，t = 200µm和d = 1mm的管的阻抗增加量应小于实心d = 1mm导线的阻抗增加量的50％（请注意，曲线归一化为wrt F/RdcF/Rdc F / R_{dc} ，因此解释有些棘手）。 使用单独绝缘的绞合线可以观察到类似的效果（尽管不那么明显）。 应用 在中频应用中，例如开关电源，通常使用多股绝缘线Litz Wire，这种多股绝缘线可减少由于趋肤效应而造成的损耗，但由于高频（〜1MHz）而变得越来越不起作用。邻近效应和各个股的电容耦合。 如果在不导电的铁心周围有多条独立的绞合线，可能会获得更多的收益（特别是在邻近效应方面）。 题 我错过了理论上的东西吗？ 如果不是，为什么不将绝缘芯线（管或芯线绕线）用于高频电感器应用呢？ 附录 正如约翰·伯克黑德（John Birckhead）的答案所指出的那样，扁线具有基本相同的优点，而没有缺点（例如填充系数）。但这导致我问： 为什么不将绝缘芯扁线用于这些应用？它应该具有与扁平线相同的优点，即在足够高的频率下电阻接近一半。可能的收益无关紧要吗？
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HF PCB上裸铜导体的用途
我看到许多RF PCB的周围都有很厚的圆形圆形裸露铜，例如以下示例： 我的直觉认为这是用于某种接地或屏蔽罐的，但是我在没有这些的PCB上看到了这一点。 这种具有特征的圆形带的设计原因是什么？
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设计HF PCB时要考虑些什么？
我目前正在用Eagle Cad设计一个小的PCB，它以GPS 1PPS信号（每秒一个短脉冲）作为输入。1pss的脉冲时间约为1us。 好的，我知道那不是超级HF，但仍然如此。 在设计用于HF的PCB时有哪些好的设计规范？ 路线的弯角好于垂直吗？ 较粗的路径比较细的路径好吗？ 地平面=好吗？ 等等..
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