而在电路设计中，当频率较高、电路的尺寸可以与波长相比拟时，电路可以称为射频电路。,,对于电磁频谱，按照频率从低到高（波长从长到短）的次序，可以划分为不同的频段，电子通信的发展历程，实际上就是所使用的载波频率由低到高的发展过程。电通信的容量几乎与所使用的频率成正比，对通信容量的要求越高，使用的频率就越高。,,,一般认为，当频率高于30MHz时电路的设计就需考虑射频电路理论；
而射频电路理论应用的典型频段为几百MHz至4GHz，在这个频率范围内，电路需要考虑分布参数的影响，低频的基尔霍夫电路理论不再适用。,,需要说明的是，随着射频电路的广泛应用和不断发展，射频的频率范围还在向更高的频率延伸，已有资料将射频的高端频率定为大于4GHz。,,为了有效地传输信息，无线通信系统需要采用高频率信号，这种需要主要由下面3个因素导致。,,（1）工作频率越高，带宽越大。
（2）工作频率越高，天线尺寸越小。
（3）射频电路中电感和电容等元器件的尺寸较小，这使得射频设备的体积进一步减小。,1.2 射频电路的特点,基尔霍夫电路理论只能用于直流和低频电路的设计，不能用于射频电路的设计。低频频率与射频频率有很大差异，正是由于这种频率的差异，导致低频电路理论与射频电路理论不同。,,下面将在不同频率下对电路进行讨论，从中可以看出低频电路与射频电路显著不同，对于目前广泛使用的射频频段，必须采用全新的方法加以分析。,,1.2.1 频率与波长 众所周知，在自由空间工作频率与工作波长的乘积等于光的速度，也即 fλ= c = 3×108m/s （1.1）,,式中，f为工作频率；
λ为工作波长；
c为光的速度。式（1.1）的结论是：频率越高波长越短。射频频段有很高的频率，所以射频的工作波长很短。,,在电路设计中，当频率较高、电路的尺寸可以与波长相比拟时，电路可以称为射频电路。,,1.2.2 低频电路理论是射频电路理论的特例 低频电路理论只适用于低频电路设计，射频电路理论有更大的适用范围，低频电路理论是射频电路理论的特例。,,图1.1所示的是终端短路传输线，根据射频电路理论会得到距离短路终端l处的阻抗为 （1.2）,,,式中Z0为常数，Z0的取值范围一般为几十到几百之间。式（1.2）改变了低频电路理论的观点，因为低频电路理论会认为Zin=0。下面对式（1.2）加以数值分析。,,,图1.1 终端短路的传输线,,1.2.3 射频电路的分布参数 低频电路理论称为集总参数电路理论；
射频电路理论称为分布参数电路理论，分布参数是射频电路的最大特色。,,从正弦交流（AC）电路分析中可以知道，电感L和电容C的电抗XL和XC与频率有关，XL和XC与频率的关系是,,式（1.3）和式（1.4）中ω为角频率，ω=2πf。下面考察当电感L=1nH和电容C=1pF时的电抗XL和XC。,,1. 传输线上的分布参数,图1.2 一段传输线,,射频电路认为传输线上到处都分布着电感和电容，所以射频电路也称为分布参数电路。,,由于分布参数的存在，传输线上电压、电流和阻抗的分布与低频电路完全不同，射频传输线上信号出现了波动性，并导致反射产生，因此需要建立射频电路理论体系。,,2. 无源器件的寄生参数 分布参数的存在还会导致无源器件产生寄生参数，改变无源器件的参量。电阻、电感或电容的引线都存在寄生电感和寄生电容，寄生参数使电阻、电感或电容的等效电路变得复杂，例如低频下的电阻在射频时可能会产生感性或容性。,,1.2.4 集肤效应 在电路中信号是通过导体传输的，导体存在集肤效应。所谓集肤效应是指当频率升高时，电流只集中在导体的表面，导体内部的电流密度非常小。集肤效应使导线的有效导电横截面积减小，交流电阻增加。集肤效应如图1.3所示。,,,图1.3 集肤效应,,可以用趋肤深度描述集肤效应的程度。趋肤深度δ定义为,,式中μ为导体的磁导率，σ为导体的电导率，导体内的电流主要集中在导体表面的趋肤深度内。,,在射频电路中，集肤效应引起电路损耗急剧增加，必须考虑分布电阻对射频电路的影响。,,在传输线上不仅需要考虑电感和电容的分布参数，还需要考虑电阻的分布参数，这使得射频电路与低频电路显著不同。,,射频电路与低频电路的上述差异，不仅导致射频电路理论与低频电路理论不同，甚至导致射频传输线采用了同轴线、平行双导线、带状线和微带线等不同于低频的特殊结构，产生了独特的射频电路理论。,1.3 射频系统,射频电路主要应用在无线通信领域，各种射频无线通信系统有类似的结构，下面以移动通信为例介绍射频系统的基本电路结构及主要特点。,,,图1.4 射频系统的一般框图,,射频电路的设计方法与普通低频电路的设计方法不同。
不仅射频放大器的设计与低频电路不同，射频滤波器、振荡器的设计也与低频电路不同，因此需要建立新的射频电路理论，在射频电路理论的基础上全面学习射频电路的设计方法。,,ADS软件是当前射频电路设计的首选工程软件，可以支持从模块到系统的设计。
ADS（Advanced Design System）软件由美国安捷伦（Agilent）公司开发，在深入理解射频电路理论的基础上，结合软件仿真工具进行设计，是通向射频电路设计成功的最佳路线。,,本书有配套的ADS射频电路仿真教材，由为人民邮电出版社出版。
1.《ADS射频电路设计基础与典型应用》 2.《ADS射频电路仿真与实例详解》,1.4 本书安排,本书共分3大部分。
第1部分为射频电路基础知识和基本理论。内容包括第1章引言和第2～4章，主要介绍射频电路的基本概念、基本参数、图解工具和基本研究方法。,,第2部分为射频电路设计。内容包括第5 ～ 11章的谐振电路设计、匹配电路设计、滤波器设计、放大器设计、振荡器设计、混频器设计和检波器设计。,,第3部分为ADS射频电路仿真简介。内容包括第12章，目的是架起射频电路理论与ADS射频仿真设计的桥梁。,,本书避开了繁杂的电磁场理论背景知识，从传输线理论出发得到了电压和电流的波动性，并用射频网络的观点设计射频电路，同时将史密斯圆图的图解方法应用到电路的设计中。本书涵盖了射频电路的基本理论和基本设计方法，构成了完整的射频电路解决方案。,