射频电路和低频电路是一样的吗？

 

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在低频电路中，电压和电流的关系如下图所示。

其实，在射频电路中，也还是这样。

只不过，射频中的R,C,L，可能和低频电路一样，是具象的R,C,L，也有可能是抽象的存在，比如一根传输线，也可以把它看成R，L，C的组合。但是，电压和电流的关系还是低频电路的那种关系。总电压和分电压之间，总电流和分电流之间仍然满足基尔霍夫电压和电流定律。

以一根普通的传输线，对于低频信号而言，只是起一个连接的作用；但是对于射频信号而言，就不是一个简单的连接。射频电路，因为工作频率高，波长短，通常波长的长度和传输线的长度能够比拟了。

但是，如果用微分的视角来看传输线，取传输线中无限小的一段dZ，那就又可以用低频电路中电压和电流的关系了。这一无限小的一段，可以用如下电路来等效。

然后对上面的微分方程组求解，就可以得到传输线上的电压和电流，如下图所示。

所以，传输线上的电压和电流，可以分解成入射波和反射波。因为有入射波和反射波，也就有了反射系数这一说。

但是总电压V(z)和I(z)之间，还是存在和低频电流一样的关系，即：

等分析射频电路的时候，虽然V(z)和I(z)还是存在如上的关系，但是测起来，就没有低频那么方便了。

比如说，分析低频电路时，我们可以通过测试电阻两端的电压和通过电阻的电流，来计算出电阻的大小。

理论上，分析射频电路时，也可以这样干，但是难就难在，内阻小的电流表和内阻大的电压表，在射频的时候，实现起来并没有那么容易。而且，对于射频电路而言，当负载为短路或开路的时候，经常会出现工作不正常的情况；比如说，放大器在负载为短路或开路的时候，自激的概率就会大很多。

那怎么办呢，用什么来表征射频器件的性能呢？那就是大家非常熟悉的S参数。

S参数定义中主要涉及这么几个参量，即各个端口的入射波，反射波，而且是在端口都是匹配状态下来得到。

然后基于S参数，又可以做很多指标的变种。

比如说对于放大器而言，S11，S22则是放大器的反射系数，而S21则是放大器的增益。

 

审核编辑：刘清