完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>
高速和射频电路有何差异?
什么是射频电路?随着频率的升高,相应的电磁波波长变得可与分立电路元件的尺寸相比拟时,电路上的导线、电阻、电容和电感这些元件的电响应开始偏移其理想频率特性。一般将射频定义在30 MHz~4 GHz频段,比射频高的频率称为微波。 一个数字系统的时钟频率本身可能很高,已经处于射频范围内,或者其时钟频率不够高,但其谐波频率却落在射频范围内。所以,一个高速系统,因其信号存在高频成分,电路上的元件呈现分布参数特性,互连系统表现出传输线效应。所以,在设计高速电路时,应具备射频微波知识是很有必要的。 但高速系统和射频系统存在差别,主要表现在: · 射频系统一般处理模拟信号,而高速系统是针对数字信号而言; · 射频系统一股是窄带的,而高速系统覆盖从直流开始的很宽频带; · 射频信号靠信号的幅度和相位传播信息,一般从频域进行分析;而高速信号靠波形传播信息,一般从时域进行分析 |
|
相关推荐
3个回答
|
|
|
|
|
|
无线电发射器的数量,特别是用于移动基站和手机的发射器数量正在不断增加。据ABI Research公司和iSupply公司估计,移动手机用户数量近期已经超过50亿,ITU估计其中有10亿多是移动宽带用户。此外还有众多的Wi-Fi路由器以及诸如笔记本电脑等无线终端设备。在一些城市环境中,有可能检测到数百个Wi-Fi接入点。在短距离范围内,比如同一房间内,可以从发射功率为50mW至100mW的典型Wi-Fi路由器中收集到微小的能量。在更长距离的情况下,需要使用具有更高增益的更长天线才能真正收集到来自移动基站和无线广播塔的射频能量。2005年,Powercast公司在距一个小型5kW AM广播电台1.5英里(大约2.4公里)的地方成功演示了环境能量采集的实现。
无源射频接收器或射频能量采集器件(如Powercast公司的P2110 Powerharvester接收器)工作时的射频输入电平要大于等于-11dBm。提高射频灵敏度允许在距射频能量源更远的距离范围内实现射频至直流(RF/DC)电源转换,但随着距离的增加,可用功率将降低,充电时间将延长。低漏电流的能量存储威廉希尔官方网站 非常重要,特别是在输入功率非常低时,这样才能最大限度地减小采集到能量的损失,使能量采集过程尽可能高效。 射频能量采集器的一个重要性能是在宽范围的条件下正常工作的能力,包括输入功率和输出负载电阻的变化。例如,Powercast的射频能量采集元件无需额外的耗能电路来实现最大功率点跟踪(MPPT),而这是将太阳能转换为电能等其它能量采集威廉希尔官方网站 不可或缺的。Powercast元件可以在很宽的工作范围内保持较高的射频至直流转换效率,因而具有跨应用和OEM设备的扩展性。能够适应多频带或宽带频率范围并且支持自动频率调谐的射频能量采集电路可以进一步提高输出电能,也因此能扩展移动性,简化安装。Powercast元件采用标准50Ω输入阻抗设计,不仅有利于缩短设计时间,而且支持使用现成的天线。 图1显示了Powercast P2110 Powerharvester接收器在多个频段的性能,包括中心频率为915MHz的工业-科学-医疗(ISM)频段。 图1:图中曲线显示了P2110 Powerharvester模块在三种ISM频段工作时射频输入功率与转换效率的关系。 存储利用能量采集威廉希尔官方网站 捕获到的能量有几种方式,包括传统的可再充电电池、新兴的薄膜电池和电容。在过去20年中,锂(锂离子)电池、镍氢电池(NiMH)和薄膜电池都有了长足的发展。随着能量密度的提高和封装尺寸的缩小,这些产品已被成功地用于长时间地维持微功率传感器设备运转。这些产品的缺点是,就像一次性电池那样,可再充电电池也有有限的寿命和充电次数,最终必须要更换。这正是许多行业需要考虑和研究能量采集与替代性能量存储方案(如超级电容)的原因。 |
|
|
|
传统的超级电容或众所周知的电化学双层电容器(EDLC)在2.5V或5V时具有数百欧姆的ESR值,这种电容在能量储备应用中已经有30多年的使用历史了,包括用作各种消费设备(如录像机、收音机和其它电子系统)时钟的后备能量。这些时钟在低电压下工作时消耗电流不到10μA,在许多电路的实时时钟(RTC)应用中也有使用。这些低功耗应用发现,EDLC器件是必须被频繁更换的电池与在实用封装(如钮扣电池)下无法提供足够电荷存储的静电/电解电容之间的极好折衷产品。
针对客户的要求,在过去10年中业界开发出了低ESR的EDLC电容。这种电容能够在高脉冲功率应用中的接近5V电压条件下提供数安的电流。这种EDLC电容体积小,ESR值低(2OmΩ至50mΩ),容量大(6.8mF至1F),额定工作电压范围是2.5V至20V。这些电容可以提供许多应用要求的数安培的高电流脉冲,比如无线条码扫描机、智能抄表系统以及许多类型的GSM/GPRS蜂窝应用。这些低ESR元件现在还设计用于微功率能量采集系统等新兴应用,因为它们具有两种独特性能:低漏电流和低ESR。现在这些电容已经代替其它电容或其它小型电池成为这类应用的首选。例如AVX公司的BestCap元件就具有低ESR、低漏电流和高电流脉冲特性,非常适合环境能量采集使用。它们不仅具有很小的ESR值,而且具有不到几个微安的低漏电流。 图2是EDLC电容的横截面图。从图中可以看到两个由电解液包围着的纳米颗粒活性碳层,电解液中间则有一个“隔离”层。这两个碳层与集电极相接触,并由集电极将电流输送到外部。这两个碳层由两个串联电容组成,因此命名为双层电容或DLC。由于电容内的电荷载体实际上处于离子态,因此使用了术语电化学DLC(或EDLC)。这张图也显示了简单的原理,其中电荷主要集中在集电极-碳接口。电容(C)直接正比于有效面积(A),并反比于这些电荷(或C a A/d)之间的隔离距离(d)。双层电容的正负电荷之间的间距在纳米范围,这正是EDLC电容容量如此大的原因(因为这个间距要比静电电容的电荷间距小好几个数量级)。 图2:电化学双层电容(EDLC)的横截面图。 基于含水电解液的BestCap器件使用质子(一种最小的离子)作为电荷载体。与使用较大离子的其它超级电容威廉希尔官方网站 相比,这种电容设计方法可实现每单位有效面积更低的ESR。由于其自身设计实现了更小的漏电流,BestCap架构也具有更高的可靠性。这种威廉希尔官方网站 还可以在相同封装内构建不同的电容,最终能够在同一封装尺寸下灵活地实现不同的额定电压。这种封装内部不需要外部平衡。 环境中的无线电波数量非常庞大,特别是在人口稠密的城市内,而且频率范围越来越大,功率水平越来越高。如果这种自由流动的射频能量能够被有效和高效地采集,那么这些无线电波就能够成为一种独特且广泛可用的微能源。数量不断增加的无线发射器将导致射频功率密度和可用性日渐提高。专用功率发射器将进一步使可实现、可预测的无线电源解决方案成为可能。随着电子元件功耗的持续降低、无源射频接收器灵敏度的提高以及低ESR双层超级电容性能的改进,通过射频能量采集方式实现无绳充电的实用性应用将不断推陈出新。 |
|
|
|
只有小组成员才能发言,加入小组>>
4794个成员聚集在这个小组
加入小组17626.6标准中关于CDN的疑问?以及实际钳注入测试中是否需要对AE和EUT同时接CDN?
7061 浏览 1 评论
3810 浏览 2 评论
10511 浏览 1 评论
3991 浏览 4 评论
3705 浏览 0 评论
916浏览 0评论
小黑屋| 手机版| Archiver| 电子发烧友 ( 湘ICP备2023018690号 )
GMT+8, 2025-3-9 21:08 , Processed in 1.333124 second(s), Total 86, Slave 67 queries .
Powered by 电子发烧友网
© 2015 bbs.elecfans.com
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
电子发烧友 (电路图) 湘公网安备 43011202000918 号 电信与信息服务业务经营许可证:合字B2-20210191
|