从历史的角度来看|解密RF信号链：特性和性能指标从历史的角度来看

从历史的角度来看，就在不久之前，也就是20世纪初，支持RF信号链的RF工程学还是一门新兴的学科。如今， RF技术和射频器件深深根植于我们的生活，没有它们，现代文明可能不会存在。生活中有无数非常依赖RF信号链的示例，这将是我们讨论的焦点。
在我们深入探讨之前，我们先来了解RF的实际含义。乍一看，这似乎是一个简单的问题。我们都知道， RF表示射频，此术语的通用定义规定了特定的频率范围：MHz至GHz电磁频谱。但是，如果我们仔细查看其定义并进行比较，就会发现，它们只是对RF频谱的实际边界的定义不同。鉴于我们可能经常在与特定频率无关的其他环境中广泛使用该术语，所以，此术语变得更加令人费解。那么， RF是什么？
通过关注RF的突出特性，包括相移、电抗、耗散、噪声、辐射、反射和非线性，可以确立一致的定义基础，涵盖多种含义。 1这个基础代表了现代包罗万象的定义，不依赖于单个方面或特定数值来区分RF和其他术语。术语RF适用于许多具有构成此定义特性的任何电路或组件。
我们已设定了本次探讨的背景，现在可以开始进入正题，分析图1中的通用RF信号链。其中使用分布式元件电路模型来体现电路中的相位偏移，在较短的RF波长下这种偏移不可忽略，因此该集总电路的近似表示不适用于这些类型的系统。 RF信号链中可能包括各种各样的分立式组件，如衰减器、开关、放大器、检测器、合成器和其他RF模拟器件，以及高速ADC和DAC 。将所有这些组件组合起来用于特定应用，其总体标称性能将取决于这些分立式组件的组合性能。

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图1.一个通用RF信号链
因此，为了设计一个能够满足目标应用的特定系统， RF系统工程师必须能够真正从系统级视角考虑，且对基础的关键概念和原则有一致的理解。这些知识储备非常重要，为此，我们编写了这篇讨论文章，它包含两个部分。第一部分的目标是：简要介绍用于确定RF器件的特性和量化其性能的主要特性和指标。第二部分的目标是：深入介绍可用于针对所需应用开发RF信号链的各种单个组件及其类型。在本文中，我们将重点讨论第一部分，并考虑与RF系统相关的主要特性和性能指标。
【从历史的角度来看|解密RF信号链：特性和性能指标】RF术语简介
目前有多种参数用于描述整个RF系统及其分立式模块的特性。根据应用或用例，其中一些特性可能极其重要，其他特性则不太重要或无关紧要。仅通过本文，肯定无法对如此复杂的主题展开全面分析。但是，我们将尝试按照共同的思路，也就是将一系列复杂的相关内容转变为平衡、易于理解的RF系统属性和特性指南，从而简明全面地概述最常见的RF性能。
基本特性
散射矩阵（或S矩阵）是在描述RF系统行为时需要用到的一个基本术语。我们可以使用S矩阵，将复杂的RF网络表示为简单的N端口黑盒。常见的2端口RF网络（例如放大器、滤波器或衰减器）示例如图2所示，其中Vn+是n端口入射波电压的复振幅， Vn–是n端口反射波电压的复振幅。 2当其所有端口都以匹配负载端接时，我们可以通过散射矩阵来描述该网络，其中的元素（或S参数）根据这些电压波之间的关系来量化RF能量如何通过系统传播。现在，我们使用S参数来表示典型RF网络的主要特性。

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