高頻電路

一個實際的電阻器，在低頻時主要表現為電阻特性，但在高頻時不僅表現出電阻特性，而且還表現出了電抗特性。電阻器的電抗特性反映的就是其高頻特性。

一個電阻R的高頻等效電路；其中，C_R為分佈電容，L_R為引線電感，R為電阻。

由介質隔開的兩導體構成電容。一個理想電容器的容抗為1/(j_ωC)，電容器的容抗與頻率的關係如圖1—2（b）虛線所示，其中f為工作頻率，ω=2πf。

一個實際電容C的高頻等效電路如圖1—2所示，其中R_c為損耗電阻，L_c為引線電感。容抗與頻率的關係如圖1—2（b）實線所示，其中f為工作頻率，ω=2πf。

(a)電容器的等效電路；（b）電容器的阻抗特性；

理想高頻電感器L的感抗為j_ωL，其中ω為工作角頻率。

實際高頻電感器存在分佈電容和損耗電阻；自身諧振頻率SRF。在SRF上，高頻電感阻抗的幅值最大，而相角為零。

（一）二極管

半導體二極管在高頻中主要用於檢波、調製、解調及混頻等非線性變換電路中。

晶體管與場效應管（FET）

在高頻中應用的晶體管仍然是雙極型晶體管和各種場效應管，在外形結構方面有所不同。高頻晶體管有兩大類型：一類是作小信號放大的高頻小功率管，對它們的主要要求是高增益和低噪聲；另一類為高頻功率管，其在高頻工作時允許有較大管耗，且輸出功率較大。

用於高頻的集成電路的類型和品種主要分為通用型和專用型兩種。

1.先將原理圖改畫成裝配圖

電原理圖只需易看易懂、圖形美觀及製圖方便即可，而從普通的電原理圖要想象出實際電路的構造是很困難的。尤其是高頻電路，更與一般電路有所不同。它需要考慮引線長短，元器件安排等。如果不考慮電路實際情況，根據原理圖裝配電路，會遇到許多問題，重則會使電路無法正常工作。所以在實際裝配之前應有一個指導裝配的裝配圖，在裝配圖上，不僅應反映各元器件的裝配位置．還應指出某些重要線路如信號線、地線等的具體要求。當然畫成正規的更接近實際的裝配罔更好，一般要在搭成電路完成調試後，再根據實際情況畫成正規裝配圖。

2.實際電路組裝

在高頻電路中，原理罔設計完成後，即使改畫成具有指導意義的裝配圖，馬上着手進行印製電路板PCB設計具有較大風險。應根據裝配圖先組裝一個實驗電路進行性能試驗，然後考慮是否用PCB進行裝配．如果用PCB裝配，則應儘量接近實驗電路。

實驗組裝中應注意以下問題：

1）全部電路元器件都以最短距離佈線。

2）地線寬或粗。

3）接點無高頻損耗等。 ^[1] 

高頻小信號放大有諧振放大和寬帶放大兩種電路形式，性能指標主要包括如下幾項。

1.增益

高頻電路與低頻電路一樣，有電壓增益和功率增益的指標。對於諧振放大電路，是指在諧振頻率f₀處，對於寬帶放大電路，是指在一段頻率泡圍。

2.通頻帶

與低頻電路概念相似，對於諧振放大電路，通頻帶是指相對於諧振頻率f₀，歸一化幅竟下降到0.707的兩個對應頻率之差；對於寬帶放大電路，則是相對於一段頻率的相應定義。

3.選擇性

選擇性主要針對諧振放大電路，表徵電路選擇有用信號抑制無用信號的能力，通常用矩形係數和抑制比來衡量，都是基於電路的諧振特性曲線。

4.噪聲係數

放大電路工作時，由於種種原因會產生載流子的不規則運動，在電路內部形成噪聲，使信號質量受到影響。這種影響通常用信號功率P_s與噪聲功率P_n之比(簡稱信噪比)來描述。噪聲係數定義為輸入信噪比與輸出信噪比之比。

5.穩定性

高頻放大電路的穩定性是指工作狀態或條件發生變化時，其主要性能的穩定程度。例如，環境温度的改變或電源電壓的波動，會影響放大電路的直流工作狀態；電路元件參數也會改變，導致放大電路增益發生變化，中心頻率偏移，諧振曲線畸變。甚至產生自激而完全不能工作。 ^[2] 

對於工作頻率較高的電路和數字電路，由於各元器件的引線和電路的佈局本身的電感都將增加接地線的阻抗，因而在低頻電路中廣泛採用的一點接地的方法。若用在高頻電路容易增加接地線的阻抗，而且地線間的雜散電感和分佈電容也會造成電路間的相互耦合，從而使電路工作不穩定。

為了降低接地線阻抗及其減少地線間的雜散電感和分佈電容造成電路間的相互耦合。高頻電路採用就近接地，即多點接地的原則，把各電路的系統地線就近接至低阻抗地線上，一般來説，當電路的工作頻率高於10MHz時，應採用多點接地的方式。由於高頻電路的接地關鍵是儘量減少接地線的雜散電感和分佈電容，所以在接地的實施方法上與低頻電路有很大的區別。 ^[3]