模拟电路学科中的电路是由电学元器件,包括电阻、电容、电感组成的,因此,模电领域中的电路又被称为RC电路。而高频电路中传输信息的载体是电磁波,因此高频电路中的元器件与模电中不同,主要包括传输线、介质、天线等。
尽管两个领域的基本电路元器件和原理不同,但两个领域的共同点也是显而易见的。从根本上说,两个领域都是基于电学原理来衡量电流和电压信号。同时,电路设计的分析中离不开电流和电压之间的关系,以及电信号如何在电路中传输。
在减少传输线/等效电路中节数时,高频电路设计和模拟电路设计有一些共同的关注点。其中一些因素包括电路灵敏度、带宽限制、信号处理。因此,模电环节结合高频要求时最需要关注的几个因素大致有以下几点:
1、信号通路的损失与噪声:在高频电路设计中,我们会更多地关注信号通路的损失和噪声,因为在高频环境下,信号传输的距离越远,对噪音的容忍度就越低,而这种传输距离和噪声容忍度的关系是以对数形式呈现的。因此,模电中需要特别注意信号通路的损失和噪音,并合理地选择信号处理方案。
2、滤波器设计:从模电转到高频领域时,滤波器的设计变得更加复杂,需要更精确的参数分析和优化。高频电路中要求滤波器在高频情况下的性能表现,因此我们需要在模拟电路的滤波器的基础上继续进行优化。
3、功率适配:高频电路中功耗管理是一个非常重要的情况,因为它们会很容易的产生很多噪音。模电环节中,我们也要关注功率适配,尤其是在输出信号的情况下,这会影响到功率管理的性能。
电磁兼容(EMC)是两种技术都需要解决的一个问题,因为电路之间的干扰会影响到整个系统的性能。
在高频电路中,由于元器件不同,其设计中电磁兼容(CEM)的问题更为棘手,因为高频电路的电路元器件的尺寸与波长成比例。而在模电领域中,防止干扰的技术早已发展成熟。因此,通过共模抑制(CMRR)和精确的阻抗匹配,可以减少干扰问题,来确保高频电路和模电文件可以一起工作。