阻抗参数，导纳参数，转移参数矩阵都是从电压电流出发定义的，而在微波波段，电压电流不能直接测量，在参考面上难以得到真正的微波开路终端，上述参数在微波波段变成了抽象的理论定义参数，无法通过测量直接得到，为了研究微波电路系统特性，需要一种在微波波段能用直接测量方法确定的网络参数，而微波波段可测的电参量就是功率和反射系数，从归一化入射波和反射波出发，定义出一组新的网络参数，那就是散射参数，也就是s参数
射频电路中的正负群延时分别有什么作用？
套用医学一句话来讲，抛开功率来讲烧毁都是耍流氓
微波当然可以烧毁射频芯片，微波还可以烤肉，还可以杀人，看功率多少。
但目前而今眼目下，除非你拥有特别的功率放大器和定向天线，专门用来烧毁芯片，否则一般是不易烧毁的。
射频电源的工作原理
微波射频是大学中比较难的的一类专业，而且就全国来说从业的人也不算多，但现在社会离不开微波射频专业的人，通信中需要大量的微波器件，像天线，滤波器，双工器，功率放大器，低噪放等等都是不可缺少的，要学好射频，首先是要对理论有深入的研究，就如滤波器设计，你需要知道滤波器的种类，低通，高通，带通，带阻型滤波器；几种原型，巴特沃斯型，切比雪夫型，椭圆函数型等。而在设计过程中需要滤波器的指标（中心频率，相对带宽，插入损耗，带外抑制等等），通过这些参数转换为低通原型，选择低通原型和阶数，在确定滤波器的结构，这是理论部分，如果理论学的比较浅可以看《微波工程》这本书，讲的很细。其次设计需要EDA仿真软件，常用的有HFSS，ADS，CST，AWR，SONNET，Ansys Designer等等,一般来说使用HFSS和ADS基本满足要求，对于初学者来说，这两个软件是必须要会的，这里我推荐两本书，一本是徐兴福主编的《HFSS射频仿真设计实例大全》，另一本是黄玉兰编的《ADS射频电路设计基础与典型应用》，这两本书学会了，基本上使用HFSS和ADS两个软件没有问题。当理论和软件都学会到一定程度时，可以多看看国内外的文章，硕博论文，IEEE，
Electromagnetics，Journal of Electromagnetic Waves and Applications这些上的文章，多积累设计的方法，见多了就容易多了，最后微波射频这类专业是比较难的专业了，建议可以读个硕士博士，多花时间去了解这个领域，下功夫，一定会学有所成的。
射频与微波的区别
我做射频电源的
射频收发核心电路射频即Radio Frequency，通常缩写为RF。表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。有线电视系统就是采用射频传输方式。 在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，射频技术在无线通信领域中被广泛使用。
[编辑本段]射频常用计算单位简介
各种射频常用计算单位，是深入地理解射频概念的必备基础知识之一。
绝对功率
绝对功率的dB表示射频信号的绝对功率常用dBm、dBW表示，它与mW、W的换算关系如下： 例如信号功率为x W，利用dBm表示时其大小为： 射频常用计算单位简介例如：1W等于30dBm，等于0dBW。
相对功率
相对功率的dB表示射频信号的相对功率常用dB和dBc两种形式表示，其区别在于： dB是任意两个功率的比值的对数表示形式，而dBc是某一频点输出功率和载频输出功率的比值的对数表示形式。
天线和天线增益
天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比，dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子的增益为215dBi，因此0dBd=215dBi。
其他常用计算单位
射频原理电阻：阻挡电流通过的物体或物质，从而把电能转化为热能或其它形式的能量，单位：欧姆，Ω 电压：电位或电位差，单位：伏特，V 电流：单位时间内通过电路上某一确定点的电荷数，单位：安培，A 电感：线圈环绕着的东西，通常是导线，由于电磁感应的原因，线圈可产生电动势能，单位：亨利，H 电容：一个充电的绝缘导电物体潜在具有的最大电荷率，单位：法拉，F
[编辑本段]射频技术的分类
自动识别技术
自动设备识别技术是目前国际上发展很快的一项新技术， 英文名称为 Automatic Equipment Identification，简称AEI。 该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。 目前应用最广泛的自动识别技术大致可以分为两个方面：光学技术和无线电技术两个方面。其中光学技术中普遍应用的产品有：条形码和摄像两大类。这两类产品目前已广泛应用于人们的日常生活中，并已为人们所熟知。比如：条形码用于商品管理，摄像用于抓拍违章车辆等。
射频识别技术
射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类；根据电子标签内是否装有电池为其供电，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从电子标签内保存的信息注入的方式可将其分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。 1低频系统一般指其工作频率小于30MHz，典型的工作频率有：125KHz、225KHz、1356MHz等,这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm）电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状）、阅读天线方向性不强等。 2高频系统一般指其工作频率大于400MHz，典型的工作频段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。 3有源电子标签内装有电池，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限（3~10年）；无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。
[编辑本段]射频在医学上的应用
什么是射频除皱
是一种非侵入式的治疗方式，是目前一个最为安全，最有效果的美容去皱方法之一[1]。
射频除皱的原理
射频波穿透表皮基底黑色素细胞的屏障，使真皮层胶原纤维加热至55℃-65℃，胶原纤维收缩，使松弛的皮肤皱纹被拉紧，从而达到美容去皱的目的。
射频除皱特点
特点1：高效，实验证明，射频除皱能有效刺激胶原蛋白重组，紧致肌肤、减少皱纹，治疗后满意度较高。 特点2：安全，射频除皱系统能保护表皮层，达到即安全又高效的满意效果，比其它非侵入式的治疗安全性更高。此外，治疗后没有恢复期，患者可以立即恢复日常作息，免去了其它治疗后所必须的注意事项。 特点3：持久，治疗后，因新生的胶原蛋白一直延续不断产生，皮肤天天都会有改善。且会在4—6个月左右达到更加显著，令人满意的效果
微波射频（二）噪声来源、NF定义及影响
微波信号和射频信号的区别是：
一、性质不同
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。
我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频,英文缩写:RF。为了能够在空中传播电视信号，必须把视频全电视信号调制成高频或射频（RF-Radio Frequency）信号，每个信号占用一个频道，这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。
二、信号不同
微波信号是指频率为300MHz~300GHz的电磁波信号，微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
射频信号就是经过调制的，拥有一定发射频率的电波。在电磁波频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,一旦电磁波频率高于100kHz时，电磁波就可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力。
扩展资料：
射频分类和应用
目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的 RFID 产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式。
低频
其实 RFID 技术首先在低频(从125kHz 到134kHz)得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作，也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用，通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用。磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。
特性：
工作在低频的感应器的一般工作频率从120kHz 到134kHz, TI 的工作频率为1342kHz。该频段的波长大约为 2500m；
1除了金属材料影响外， 一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
2工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
3低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵，但是有 10 年以上的使用寿命。
4虽然该频率的磁场区域下降很快， 但是能够产生相对均匀的读写区域。
5相对于其他频段的 RFID 产品，该频段数据传输速率比较慢。
6感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用：
畜牧业的管理系统；汽车防盗和无钥匙开门系统的应用； 马拉松赛跑系统的应用；自动停车场收费和车辆管理系统；自动加油系统的应用；酒店门锁系统的应用；门禁和安全管理系统。
高频
高频(工作频率为 1356MHz)在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。
感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化， 实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开， 那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
特性：
1工作频率为 1356MHz，该频率的波长大概为 22m；
2 除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料， 但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离；
3该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制；
4 感应器一般以电子标签的形式；
5虽然该频率的磁场区域下降很快， 但是能够产生相对均匀的读写区域；
6该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签；
7可以把某些数据信息写入标签中；
8 数据传输速率比低频要快， 价格不是很贵。
主要应用：
图书管理系统的应用；液化气钢瓶的管理应用； 服装生产线和物流系统的管理和应用；三表预收费系统；酒店门锁的管理和应用；大型会议人员通道系统；固定资产的管理系统；医药物流系统的管理和应用；智能货架的管理。
甚高频
甚高频(工作频率为 860MHz 到 960MHz之间甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快， 但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远，无源可达 10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性：
1在该频段，全球的定义不是很相同－欧洲和部分亚洲定义的频率为 868MHz，北美定义的频段为 902 MHz 到 905MHz 之间，在日本建议的频段为 950 MHz 到 956 MHz 之间。该频段的波长大概为 30cm 左右。
2目前，该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为 4W， 欧洲定义为 500mW)。
3甚高频频段的电波不能通过许多材料， 特别是水， 灰尘， 雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说， 该频段的电子标签不需要和金属分开来。
4电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计，满足不同应用的需求。
5该频段有好的读取距离，但是对读取区域很难进行定义。
6有很高的数据传输速率， 在很短的时间可以读取大量的电子标签。
主要应用：
供应链上的管理和应用；生产线自动化的管理和应用； 航空包裹的管理和应用；集装箱的管理和应用；铁路包裹的管理和应用；后勤管理系统的应用；大规模人员进出管理的应用。
有源 RFID 技术
有源 RFID 技术（ 245GHz、 58GHz）有源 RFID 具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大,可靠性高和兼容性好等特点,与无源 RFID 相比,在技术上的优势非常明显。
被广泛地应用到公路收费、港口货运管理、人员定位管理等应用中。但是使用此频段具有很强的方向性，并且在接收区域内如有金属物体的话，金属物体对该频段的射频会产生折射和反射， 从而影响射频接收器的信号读写。
-射频
-微波
姓名：刘烁烁 ；学号：20181213904；学院：广州研究院
嵌牛导读噪声是怎么来的呢？有什么影响？
嵌牛鼻子NF定义；噪声影响
嵌牛提问NF的定义是什么？
嵌牛正文浅谈噪声的来源，NF定义及影响
在RF/µW领域有两个难以理解的“噪声”，一个是噪声系数，另一个是相位噪声，可能大部分人都有同感吧。的确，作为一个无处不在的随机参数，噪声确实给不少工程师带来一些困惑。作者从事测试工作多年，对于这些噪声略知一二，整理下来分享给大家，希望对大家有所帮助。
本文是噪声系数系列文章第一篇，主要介绍噪声系数的定义及其对系统带来的影响。之后会陆陆续续给大家介绍噪声系数的三种测试方法，包括增益法、Y因子法，以及基于矢量网络分析仪的噪声系数测试方法。
噪声是如何产生的？包括哪些来源？
根据噪声产生的机理，大致可以分为五大类：热噪声(Thermal Noise)，散粒噪声(Shot Noise)，闪烁噪声(Flicker Noise)，等离子体噪声(Plasma Noise)，量子噪声(Quantum Noise)。
热噪声是最基本的一种噪声，就像冬日里北方的霾一样，可以说是无处不在的。热噪声又称为Johanson或Nyquist噪声，是由电子的热运动产生的。在绝对零度(0 K)以上，就会存在自由电子的热运动。因此，几乎所有的器件/设备，都会产生热噪声。
热噪声的功率谱密度不随频率变化，称为白噪声，又因服从Gauss概率密度分布，所以又称为高斯白噪声。
散粒噪声是由电子管或半导体固态设备中载流子的随机波动产生的，比如PN结二极管，当级间存在电压差时，就会发生电子和空穴的移动，此过程中就会产生散粒噪声。其功率谱密度也不随频率变化，也是一种白噪声。散粒噪声是半导体器件所特有的，无源器件(比如衰减器)是不产生散粒噪声的。
闪烁噪声产生于真空管(阴极氧化涂层)或半导体(半导体晶体表面缺陷)固态设备。噪声功率主要集中在低频段，其功率谱密度与频率成反比，所以又称为1/f 噪声。高于一定频率时，其噪声功率谱非常微弱，但是平坦的。因此，有时也称为pink noise
等离子体噪声是因电离化气体中电荷的随机运动产生，如电离层中或电火花接触时，就会产生等离子体噪声。而量子噪声是因载流子或光子的量子化特性所产生。对于电子器件而言，相对其它三种噪声，这两种噪声是可以忽略的。
限于作者的理论水平以及本系列文章的侧重点，文中仅仅对不同噪声作简要概括总结，实际上每一种噪声的理论都比较复杂，所以如果要了解关于噪声的更多知识，可以参考相关书籍和文章。
小结：RF/µW器件中，无源器件产生的噪声基本是热噪声，比如线缆、转接头、衰减器、滤波器等；半导体器件，比如放大器、混频器等，除产生热噪声外，还会产生散粒噪声、闪烁噪声等。
2 噪声系数是如何定义的？
(1) 为了便于讨论，首先以电阻为例，讨论其输出的噪声功率。
将一个电阻置于温度为T (开尔文温度)的环境中，电阻中的自由电子随机运动，动能与温度T成正比。电子的随机运动会产生小的随机电压波动，此时电阻相当于一个噪声源，输出波形如图1所示，该噪声在足够长时间内的算术平均值为0，但RMS平均值值不为零。
图1 电阻产生的随机噪声
根据 Planck‘s black body radiation law 可得，随机电压的有效值为
该公式源自于量子学，适用于所有频率。
在RF/µW频段，因 hf << kT ，则根据Rayleigh-Jeans(瑞利-琼斯)近似可得
噪声电压的有效值可以简化为
上式可以看出，噪声电压有效值与频率无关，且为常数，是一种白噪声。
可将电阻等效为一个内阻为R的噪声源，当构成图2所示的共轭匹配电路时，其可输出最大噪声功率为
由上式可知，电阻输出的最大噪声功率只与当前温度及系统带宽有关，与电阻值无关。对于衰减器等无源器件而言，因其内部只有电子热运动，只产生热噪声，所以情况与电阻类似。
图2 构成共轭匹配时负载获得最大噪声功率
基于半导体的器件，虽然产生的噪声种类相对多一些，但是可以将所有的噪声等效为热噪声，其输出最大噪声功率的能力，使用等效噪声温度Te表征。
图3 将有源器件等效为热噪声源
共轭匹配时，器件输出的最大噪声功率为
式中，Te为器件的等效噪声温度，B为器件的有效带宽。
对于放大器，等效噪声电路如图4所示，放大器本身可以产生噪声，为了引入等效噪声温度，假设输入端连接了一个电阻R，但是在绝对温度0K时，该电阻并不产生噪声功率，放大器的输出噪声功率只源自于自身。等效之后，放大器只有增益G而不会产生噪声功率，而输入端提供一个kBTe的等效噪声输入功率，此时放大器输出噪声功率为
Te为放大器等效噪声温度，是从输入侧等效的，这也解释了为什么放大器输出的噪声功率需要乘以增益G。
图4 放大器的等效噪声电路
(2) 等效噪声温度与噪声因子有什么关系？噪声因子与噪声系数又有什么关系？
IEEE给出的噪声因子定义为：在290K温度下，器件输出的总噪声功率与仅仅输入噪声功率引起的输出噪声功率的比值。
通常情况下，工程师们更习惯于朗朗上口的定义：噪声因子为器件或系统的输入与输出信噪比之比。很显然，噪声因子表征了信号经过器件后信噪比的恶化程度。
式中Ni为290K温度下对应的噪声输入功率，No为总输出噪声功率，Na为器件本身引入的输出噪声功率，G为器件增益。
IEEE对噪声因子的定义基于两个条件：290K开尔文温度下，且端口阻抗匹配。通常所说的噪声因子或噪声系数都是在这两个条件下定义的。后续篇章涉及到的数学公式推导及噪声系数的测试都是基于这两个条件。
图5 放大器的等效噪声电路
等效噪声温度Te与噪声因子F有什么关系？
在T0=290K温度下，放大器的输入噪声功率为kBT0，假设其等效噪声温度为Te，则噪声因子F为
进一步化简得
该公式是我们所熟知的，但是只有在温度为T0=290K时才成立，在其它温度下则不成立。同时，这还是后面要介绍的噪声系数测试方法中的基本公式。
噪声系数NF与噪声因子F之间的关系如下：
至此，已经介绍完了等效噪声温度、噪声因子以及噪声系数之间的关系。
但凡从事RF/µW相关职业的工程师，对于无源器件的噪声系数都有一个共识：噪声系数与插入损耗相同。比如6dB的衰减器，其噪声系数就是6dB。其实这个共识也有一个非常重要的前提——290K(T0)温度下。
图6给出了无源器件的等效噪声电路，假设输入、输出都是匹配的，当前温度为T，无源器件的增益和等效噪声温度分别为G和Te，因为整个系统处于热平衡状态，所以其输出的噪声功率为kBT，且满足如下关系式
化简得到
图6 无源器件的等效噪声电路
依据等效噪声温度与噪声因子的关系可以得到
当T=T0时，上式可化简为
也就是说，只有在T0=290K温度下，无源器件的噪声系数才等于其插入损耗。
值得一提的是，无源混频器的噪声系数并不等于变频损耗，因为除了产生热噪声外，还会产生散粒噪声和闪烁噪声，不满足上面提到的热平衡状态，只有仅仅产生热噪声的器件才会达到热平衡态。
(3) 为什么说接收机链路中第一级器件的NF决定了整个链路的噪声系数？
解释这个原因，不得不从噪声因子级联公式说起。图7给出了两级放大器级联示意图，级联后输出的总噪声功率为
式中，Te1、Te2分别为两个放大器的等效噪声温度。当然，处于同一个链路中，也认为两个器件的带宽B是相同的。
如果将两个级联DUT的总等效噪声温度设为Te，则总输出噪声功率为
从而得到两级联后的总等效噪声温度和噪声因子
图7 两级器件级联及噪声输出示意图
以此类推，对于N级器件级联后，则满足如下关系
公式表明，第一级器件的选择对于整个链路的NF有比较大的影响，这也是为什么在接收机链路中第一级采用LNA的原因。
3 噪声系数对系统有哪些影响？
绝大多数情况下，器件或系统产生的噪声都是有害的，当然也有例外，比如噪声源就是专门产生宽带噪声的设备，用于NF测试，或者验证系统的抗噪声性能。
在绝对零度以上，任何器件均会产生噪声，那么当信号经过器件时，必然会导致信噪比SNR的降低，就好比一张清晰的，引入噪声后却变得模糊。
图8 噪声系数导致SNR恶化
射频收发链路中，通常接收机链路更加关注噪声系数，因为这决定了接收机的灵敏度，噪声系数越低，接收灵敏度越高，二者存在如下关系。
从应用的角度讲，接收机噪声系数对雷达和通信系统性能至关重要。较高的噪声系数直接限制了雷达最远探测距离，类似地，对于目前广泛应用的宽带通信系统，往往采用高阶、复杂的数字调制，这类调制信号对于SNR要求更高，如果接收机灵敏度不够高，会导致误码的产生，从而影响数据的有效传输。
图9 SNR恶化将导致数字解调质量
文中首先介绍了噪声的种类及其产生机理，紧接着以电阻为例深入探讨了等效噪声温度Te的由来，阐述了Te与噪声因子及噪声系数的关系，并且推导出了多级器件/系统级联后的数学关系，最后简单描述了噪声系数对于射频微波接收机链路的重要性。
