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射频基础知识培训

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1、无线通信基本概念

利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称之为无线电通信(Wireless Communication),也称之为无线通信。利用无线通信可以传送电报、电话、传真、数据、图像以及广播和电视节目等通信业务。

目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段(包括亚毫米波以下),以至光波。无线通信使用的频率范围和波段见下表1-1

表1-1 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

由于种种原因,在一些欧、美、日等西方国家常常把部分微波波段分为L、S、C、X、Ku、K、Ka等波段(或称子波段),具体如表1 - 2所示

表1-2 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

无线通信中的电磁波按照其波长的不同具有不同的传播特点,下面按波长

分述如下:

1.1 极长波(极低频ELF)传播

极长波是指波长为1~10万公里(频率为3~30Hz)的电磁波。理论研究表明,这一波段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小。

1.2超长波(超低频SLF)传播

超长波是指波长1千公里至1万公里(频率为30~300Hz)的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定,在海水中衰耗很小(频率为75Hz时衰耗系数为

0.3dB/m)对海水穿透能力很强,可深达100m以上。

1.3 甚长波(甚低频VLF)传播

甚长波是指波长10公里~100公里(频率为3~30kHz)的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10~30kHz,该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播,距离可达数千公里乃至覆盖全球。

1.4 长波(低频LF)传播

长波是指波长1公里~10公里(频率为30~300kHz)的电磁波。其可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。

1.5中波(中频MF)传播

中波是指波长100米~1000米(频率为300~3000kHz)的电磁波。中波可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。中波沿地表面传播时,受地表面的吸收较长波严重。中波的天波传播与昼夜变化有关。

1.6 短波(高频HF)传播

短波是指波长为10米~100米(频率为3~30MHz)的电磁波。短波可沿地表面传播(地波),沿空间以直接或绕射方式传播(空间波)和靠电离层反射传播(天波)。

1.7 超短波(甚高频VHF)传播

超短波是指波长为1米~10米(频率为30~300MHz)的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播,而主要以直射方式(即所谓的“视距”方式)传播。

1.8 微波传播

微波是指波长小于1米(频率高于300MHz)的电磁波。目前又按其波长的不同,分为分米波(特高频UHF)、厘米波(超高频SHF)、毫米波(极

高频EHF )和亚毫米波(至高频THF )。

● 微波的传播类似于光波的传播,是一种视距传播。其主要在对流层内进行。总的说来,这种传播方式比较稳定,但其传播也受到大气折射和地面反射的影响。另外,对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用。利用这种散射作用可实现微波的超视距传播。

● WCDMA 工作频段:上行1920~1980MHz ,下行2110~2170MHz ,属于微波波段,其电磁波传播方式为微波传播。

● CDMA 工作频段:825MHz —835MHz (上行,基站收、移动台发)

870MHz —880MHz (下行,基站发、移动台收)

● GSM 工作频段: 905MHz —915MHz (上行,基站收、移动台发)

950MHz —960MHz (下行,基站发、移动台收)

1710MHz —1785MHz

(上行,基站收、移动台发)

1805MHz —1880MHz (下行,基站发、移动台收)

● 3G 频率规划的基础上,我国为中国电信cdma2000分配的频率是1920~1935MHz(上行)/2110~2125MHz(下行),共15MHz×2;为中国联通WCDMA 分配的频率是1940~1955MHz(上行)/2130~2145MHz(下行),共15MHz×2;为中国移动TD-SCDMA 分配的频率是1800~1900MHz 以及2110~2025MHz ,共35MHz 。

2、 射频常用计算单位

2.1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:

)1log(

10)(W XW

dBW p = )11000*log(10)(mw mw

X dBm p =

例如:1W 等于30dBm ,等于0dBW 。

一般来说,我们习惯上还是用“W ”和“dBm ”来表示功率 2.2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。

一般来说,我们说放大链路的增益可以用“dB”来表示。

对于信号的谐波和杂波来说,可以用“dBc”来表示。

3、射频器件简介

射频简单系统介绍

一般来说,对于如图所示射频系统来说,用到的射频器件从大的分类来说,有主动器件和被动器件,主动器件一般来说,是需要提供电源的期间,被动器件,一般为无源器件。

就上图来说,用到的器件有滤波器、混频器、射频开关、放大电路等。其中的滤波器和混频器为被动电路,射频开关和放大电路为主动电路。

1、射频接插件

MMCX系列

MMCX1112A1 MMCX1121A1 MMCX6251S1

MCX系列

MCX1112 MCX1181A1 MCX6121A1

SMA系列

SMB系列

SMB1251B1 SMB1252B1 SMB1351B1

SMB6112A1 SMB6121A1 SMB6251B1 BNC系列

B1121A1 B6251C1

B6251F1

B7471A1 B7771B3 B9073A1 TNC系列

T1121A1 T1181A1 T6351B1

N系列

N1112A1 N1121A1 N1141A1

N1181A1

N2071A1 N5072A1 N6421A1

N6521A1

N6551A1 N7471A1

另外还有,1.0/2.3、1.6/5.6、7/16等类型接头。

2、射频滤波器

滤波器是电子系统中关键部件,用来完成频率选择功能,在航空轰天、雷达、电子对抗、遥感遥测、微波通讯、移动通讯及广播电视等军民用电子设备中广泛运用。

射频滤波器通常按滤波器的特性及作用可分为:低通滤波器(LPF)、带通滤波器(BPF)、高通滤波器(HPF)、带阻滤波器。

射频滤波器通常按组成材料可以分为以下几种:LC滤波器、声表滤波器、晶体滤波器、腔体滤波器、介质滤波器、悬置带线滤波器、同轴管状滤波器及电调滤波器。

2.1滤波器主要参数:

2.1.1中心频率f0:给定相对最小插入损耗值(比如-3dB)对应两个截止频率的几何平均值。

2.1.2通带带宽(x)dB:给定相对最小插入损耗值的两个截止频率的间隔,及从上限频率到下限频率的差值,常用1dB带宽和3dB带宽表示。

2.1.3插入损耗:信号通过滤波器的衰减。

2.1.4带内波动:通带内的插入损耗随频率变化最大与最小的差值。

2.1.5驻波比:衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想值为1,适配时大于1,对于实际的滤波器而言,满足驻波比小于 1.5:1的贷款一般小于-3dB带宽,其中-3dB带宽的比例与滤波器的级数和插损有关。

2.1.6回波损耗:端口信号输入功率与反射功率之比的分贝值。

2.1.7阻带抑制度:衡量滤波器选择性能好坏的重要指标,指标越高说明对带外干扰信号的抑制越好。通常要求为某一给定的带我频率f的抑制度是多少dB。

SAW滤波器:

LC滤波器

腔体滤波器

3环形器及隔离器

隔离器和环形器的突出特点是单向传输微波能量。隔离器使微波能量只能从输入端流进,从输出端流出。环形器则控制电磁波燕某一环形防线传输。这种单向传输微波能量的特性,用于微波设备的级与级、级与系统之间,就是他们各自独立工作、互相“隔离”了。

微波隔离器是种特殊的衰减器,隔离器对入射波的衰减很小,对反射波的衰减则很大,二者之比值称为“隔离比”。

使用隔离器,目的在于减小因负载阻抗变化对振荡频率带来的影响。一般是在矩形波导的横向加上固定磁场,放置在波导横向的铁氧体片恰好能与反射波产生铁磁共振,继而抑制了反射波,而入射波则不会产生这种共振吸收。但在做成器件之后,隔离器对入射波也会产生一些正向衰减,约为1db(1.259 倍)。对反射波的反向衰减则大于20db(100 倍)。

环形器具有多种用途,是一种常用的微波元器件。

主要参数有:

工作带宽

插入损耗

反向隔离

电压驻波比

5.射频放大器

4、功率放大器主要指标

4.1工作频带

工作频带是指放大器应满足全部性能指标的连续频率范围。

硅双极型晶体管功率放大器和硅金属氧化物场效应管功率放大器的工作频率是从300MHz到4GHz,砷化镓场效应管功率放大器的工作频率是从一吉赫到几十吉赫。

4.2输出功率

4.2.1.饱和输出功率

当功率放大器的输入功率加大到某一值后,再加大输入功率并不会改变输出功率的大小,该输出功率称为功率放大器的饱和输出功率。

4.2.2.1dB压缩点输出功率P1dB

功率放大器增益压缩1dB所对应的输出功率称为1dB压缩点输出功率,记作P1dB。

4.3输入输出驻波比

大功率管的输入阻抗和输出阻抗都很低,BJT的输入阻抗实部只有几个欧姆,与50Ω系统失配得比较厉害。而MESFET的输入阻抗较高,与50Ω系统失配得也很大,失配严重时,会损坏功率管。

输入、输出驻波比变坏还会使系统的增益起伏和群迟延变坏,因此功率放大器的输入、输出驻波比应该满足一定要求。在大容量数字通信系统中,功率放大器的输入、输出驻波比取 1.2:1,而在一般系统中,功率放大器的输入、输出驻波比可以取到2:1。它也是设计微波功率放大器时必须考虑的一项技术指标。4.3增益及增益平坦度。

增益即放大器的功率放大能力,为放大器输出功率和输出功率的比值取对数,单位为”dB”。

增益平坦度为功率放大器增益在一定频率范围内的变化大小。

其他的射频器件还有微波开关、微波衰减器、移相器、限幅器、微波功分器、耦合器、电桥等。

混频器、频率合成器、

射频及传输线基础知识

传输线的基本知识 传输射频信号的线缆泛称传输线,常用的有两种:双线与同轴线。频率更高则会用到微带线与波导,虽然结构不同,用途各异,但其基本传输特性都由传输线公式所表征。 不妨先让我们作一个实验,在一台PNA3620上测一段同轴线的输入阻抗。我们会发现在某个频率上同轴线末端开路时其输入阻抗却呈现短路,而末端短路时入端反而呈现开路。通过这个实验可以得到几个结论或想法:首先,这个现象按低频常规电路经验看是想不通的,因此一段线或一个网络必须在使用频率上用射频仪器进行测试才能反映其真实情况。其二,出现这种现象时同轴线的长度为测试频率下的λ/ 4或其奇数倍;因此传输线的特性通常是与长度的波长数有关,让我们习惯用波长数来描述传输线长度,而不是绝对长度,这样作就更通用更广泛一些。最后,这种现象必须通过传输线公式来计算(或阻抗圆图来查出),熟悉传输线公式或圆图是射频、天馈线工作者的基本功。 传输线公式是由著名的电报方程导出的,在这里不作推导而直接引用其公式。对于一般工程技术人员,只需会利用公式或圆图即可。 这里主要讲无耗传输线,有耗的用得较少,就不多提了。 射频器件(包括天线)的性能是与传输线(也称馈线)有关的,射频器件的匹配过程是在传输线上完成的,可以说射频器件是离不开传输线的。先熟悉传输线是合理的,而电路的东西是比较具体的。即使是天线,作者也尽量将其看成是个射频器件来处理,这种作法符合一般基层工作者的实际水平。 1.1 传输线基本公式 1.电报方程 对于一段均匀传输线,在有关书上可 查到,等效电路如图1-1所示。根据线的 微分参数可列出经典的电报方程,解出的 结果为: V 1= 2 1(V 2+I 2Z 0)e гx + 2 1 (V 2-I 2Z 0)e -гx (1-1) I 1= 21Z (V 2+I 2Z 0)e г x - 21Z (V 2-I 2Z 0)e -г x (1-2) 2 x 为距离或长度,由负载端起算,即负载端的x 为0 2г= α+j β, г为传播系数,α为衰减系数, β为相移系数。无耗时г = j β. 一般情况下常用无耗线来进行分析,这样公式简单一些,也明确一些,或者说理想化一些。而这样作实际上是可行的,真要计算衰减时,再把衰减常数加上。 2 Z 0为传输线的特性阻抗。 2 Z i 为源的输出阻抗(或源内阻),通常假定亦为Z 0;若不是Z 0,其数值仅影响线上电压的幅度大小,并不影响其分布曲线形状。

射频基础知识培训

射频基础知识培训 1、无线通信基本概念 利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称之为无线电通信(Wireless Communication),也称之为无线通信。利用无线通信可以传送电报、电话、传真、数据、图像以及广播和电视节目等通信业务。 目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段(包括亚毫米波以下) 以至光波。无线通信使用的频率范围和波段见下表1-1

由于种种原因,在一些欧、美、日等西方国家常常把部分微波波段分为、、C、X、Ku、K、Ka 等波段(或称子波段),具体如表1 - 2所示 极长波(极低频ELF)传播 极长波是指波长为1~10万公里(频率为3~30HZ的电磁波。理论研究表明, 这一波段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小。 1.2超长波(超低频SLF)传播 超长波是指波长1千公里至1万公里(频率为30~300HZ的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定,在海水中衰耗很小(频率为75Hz时衰耗系数为m 对海水穿透能力很

强,可深达100 m以上。 甚长波(甚低频VLF)传播 甚长波是指波长10公里~100公里(频率为3~30kHz)的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10~30kHz该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播,距离可达数千公里乃至覆盖全球。 长波(低频LF)传播 长波是指波长1公里~10公里(频率为30~300kHZ的电磁波。其可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。 中波(中频MF传播 中波是指波长100米~1000米(频率为300~3000kHZ的电磁波。中波可沿地表面传播(地波)和靠电离层反射传播(天波)。中波沿地表面传播时,受地表面的吸收较长波严重。中波的天波传播与昼夜变化有关。 短波(高频HF)传播 短波是指波长为10米~100米(频率为3~30MHZ的电磁波。短波可沿地表面传播(地波),沿空间以直接或绕射方式传播(空间波)和靠电离层反射传播 (天波)O 超短波(甚高频VHF传播 超短波是指波长为1米~10米(频率为30~300MHZ的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播,而主要以直射方式(即所谓的“视距”方式)传播。 微波传播 微波是指波长小于1米(频率高于300MHZ的电磁波。目前又按其波长的不同,分为分米波(特高频UHF、厘米波(超高频SHF、毫米波(极高频EHF和亚毫米波(至高频THF O 微波的传播类似于光波的传播,是一种视距传播。其主要在对流层内进行。总的说 来,这种传播方式比较稳定,但其传播也受到大气折射和地面反射的影响。另外, 对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用。利用这种散 射作用可实现微波的超视距传播。

射频基础知识点

一、频谱分析仪部分 什么是频谱分析仪? 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。我们现在所用的频谱仪大部分是扫频调谐超外差频谱分析仪。 频谱仪工作原理 输入信号经衰减器以限制信号幅度,经低通输入滤波器滤除不需的频率,然后经混频器与本振(LO)信号混频将输入信号转换到中频(IF)。LO的频率由扫频发生器控制。随着LO频率的改变,混频器的输出信号(它包括两个原始信号,它们的和、差及谐波,)由分辨力带宽滤波器滤出本振比输入信号高的中频,并以对数标度放大或压缩。然后用检波器对通过IF滤波器的信号进行整流,从而得到驱动显示垂直部分的直流电压。随着扫频发生器扫过某一频率范围,屏幕上就会画出一条迹线。该迹线示出了输入信号在所显示频率范围内的频率成分。 输入衰减器 保证频谱仪在宽频范围内保持良好匹配特性,以减小失配误差;保护混频器及其它中频处理电路,防止部件损坏和产生过大的非线性失真。 混频器 完成信号的频谱搬移,将不同频率输入信号变换到相应中频。在低频段(<3G Hz)利用高混频和低通滤波器抑制镜像干扰;在高频段(>3GHz)利用带通跟踪滤波器抑制镜像干扰。 本振(LO) 它是一个压控振荡器,其频率是受扫频发生器控制的。其频率稳定度锁相于参考源。 扫频发生器 除了控制本振频率外,它也能控制水平偏转显示,锯齿波扫描使频谱仪屏幕上从左到右显示信号,然后重复这个扫描不断更新迹线。扫频宽度(Span)是从左fstart到右fstop10格的频率差,例如:Span=1MHz,则100kHz/div.

射频基本知识

引言 在进入射频测试前,让我们回顾一下单相交流电的基本知识。 一、单相交流电的产生 在一组线圈中,放一能旋转的磁铁。当磁铁匀速旋转时,线圈内的磁通一会儿大一会 儿小,一会儿正向一会儿反向,也就是说线圈内有呈周期性变化的磁通,从而线圈两端即感生出一个等幅的交流电压,这就是一个原理示意性交流发电机。若磁铁每秒旋转50周,则电压的变化必然也是50周。每秒的周期数称为频率f,其单位为赫芝Hz。103Hz=千赫kHz,,106Hz=兆赫MHz,109Hz=吉赫GHz。b5E2RGbCAP 在示波器上可看出电压的波形呈周期性,每一个周期对应磁铁旋转一周。即转了2π弪,每秒旋转了f个2π,称2πf为ω<常称角频率,实质为角速率)。则单相交流电的表达式可写成:p1EanqFDPw V=Vm=Vm 式中Vm(电压最大值>=Ve(有效值或Vr.m.s.>。t为时间<秒),为初相。 二、对相位的理解 1、由电压产生的角度来看 ·设想有两个相同的单相发电机用连轴器连在一起旋转,当两者转轴<磁铁的磁极)

位置完全相同时,两者发出的电压是同相的。而当两者转轴错开角度时,用双线示波器来看,两个波形在时轴上将错开一个角度;这个角度就叫相位角或初相。相位领先为正,滞后为负。DXDiTa9E3d ·假如在单相发电机上再加一组线圈,两组线圈互成90°<也即两电压之间相位差 90°),即可形成两相电机。假如用三组线圈互成120°<即三电压之间,相位各差120°)即可形成三相电机。两相电机常用于控制系统,三相电机常用于工业系统。RTCrpUDGiT 2、同频信号<电压)之间的叠加 当两个电压同相时,两者会相加;而反相时,两者会抵消。也就是说两者之间为复数运算关系。若用方位平面来表示,也就是矢量关系。矢量的模值<幅值)为标量,矢量的角度为相位。5PCzVD7HxA 虽然人们关心的是幅值,但运算却必须采用矢量。 虽然一般希望信号相加,但作匹配时,却要将反射信号抵消。 三、射频 交流电的频率为50Hz时,称为工频。20Hz到20kHz为音频,20kHz以上为超声波 ,当频率高到100 kHz以上时,交流电的辐射效应显著增强;因此100 kHz以上的频率泛称射频。有时会以3 GHz为界,以上称为微波。常用频段划分见附录。jLBHrnAILg

射频基础知识

第一部分射频基本概念 第一章常用概念 一、特性阻抗 特征阻抗是微波传输线的固有特性,它等于模式电压与模式电流之比。对于TEM波传输线,特征阻抗又等于单位长度分布电抗与导纳之比。无耗传输线的特征阻抗为实数,有耗传输线的特征阻抗为复数。 在做射频PCB板设计时,一定要考虑匹配问题,考虑信号线的特征阻抗是否等于所连接前后级部件的阻抗。当不相等时则会产生反射,造成失真和功率损失。反射系数(此处指电压反射系数)可以由下式计算得出: z1 二、驻波系数 驻波系数式衡量负载匹配程度的一个指标,它在数值上等于: 由反射系数的定义我们知道,反射系数的取值范围是0~1,而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。射频很多接口的驻波系数指标规定小于1.5。 三、信号的峰值功率 解释:很多信号从时域观测并不是恒定包络,而是如下面图形所示。峰值功率即是指以某种概率出现的尖峰的瞬态功率。通常概率取为0.1%。

四、功率的dB表示 射频信号的功率常用dBm、dBW表示,它与mW、W的换算关系如下: dBm=10logmW dBW=10logW 例如信号功率为x W,利用dBm表示时其大小为 五、噪声 噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号(各类点频干扰不是算噪声)。常见的噪声有来自外部的天电噪声,汽车的点火噪声,来自系统内部的热噪声,晶体管等在工作时产生的散粒噪声,信号与噪声的互调产物。 六、相位噪声

相位噪声是用来衡量本振等单音信号频谱纯度的一个指标,在时域表现为信号过零点的抖动。理想的单音信号,在频域应为一脉冲,而实际的单音总有一定的频谱宽度,如下页所示。一般的本振信号可以认为是随机过程对单音调相的过程,因此信号所具有的边带信号被称为相位噪声。相位噪声在频域的可以这样定量描述:偏离中心频率多少Hz处,单位带宽内的功率与总信号功率相比。 例如晶体的相位噪声可以这样描述: 七、噪声系数 噪声系数是用来衡量射频部件对小信号的处理能力,通常这样定义:单元输入信噪比除输出信噪比,如下图:

射频(RF)基础知识

●什么是RF? 答:RF 即Radio frequency 射频,主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少(CDMA,GSM、市话通、小灵通、模拟手机等)? 答:EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz; CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手,应怎样提高? 答:首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识,然后可以选择一些芯片组,研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 ● 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么? 答:其目的是在实施设计之前,让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么? 答:基本原则是使EMC最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU,这里的ABB、DBB和PMU等各代 表何意? 答:ABB是Analog BaseBand, DBB是Ditital Baseband,MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能?二者有何区别? 答:其实MCU和DSP都是处理器,理论上没有太大的不同。但是在实际系统中,基于效率的考虑,一般是DSP处理各种算法,如信道编解码,加密等,而MCU处理信令和与大部分硬件外设(如LCD等)通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么? 答:首先,可以选择一个RF专题,比如PLL,并学习一些基本理论,然后开始设计一些简单电路,只有在调试中才能获得一些经验,有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点? 答:Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。 详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识,包括几大模快、各个模块的功能以 及由此对硬件的性能要求等内容? 答:可以看看https://www.wendangku.net/doc/1116417122.html,和https://www.wendangku.net/doc/1116417122.html,,或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看https://www.wendangku.net/doc/1116417122.html,中的wireless communications.

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训会议记录 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成

部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量:顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程度。在移动通信中通话质量是一个很重要的网络参数,按照语言的清晰程度将通话质量分为0到7不同的8个级别,0最好,客户通话时的感知最好;7最差,通话时的感知最好,客户。一般正常的通话质量应该为0-3。 信号场强:是指信号信号的强弱。在移动通信中信号的强弱用具体的电平值表示,通过测试手机可以测得,一般-40~-90dBm为可正常通话的强度范围,也可直观的从普通手机的信号显示格数看出。 手机发射功率:手机发射功率是指,手机在寻呼基站时的功率。手机发射功率越高,说明上行越弱,客户感知为拨打电话上线慢。 切换:就是指当移动台(用户手机)在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程。 掉话:是指用户手机在使用过程中由于出现异常而自动挂断的现象。 单通:是指用户双方正在通话时,由于异常出现只有一方可以听见另一方的

射频开关基础知识详细讲解

射频开关基础知识详细讲解 射频和微波开关可在传输路径内高效发送信号。此类开关的功能可由四个基本电气参数加以表征。 虽然多个参数与射频和微波开关的性能相关,然而以下四个由于其相互间较强的相关性而被视为至关重要的参数:隔离度,插入损耗,开关时间,功率处理能力。 隔离度即电路输入端和输出端之间的衰减度,是衡量开关截止有效性的指标。插入损耗(也称传输损耗)为开关处于导通状态下时损耗的总功率。由于插入损耗可直接导致系统噪声系数的增大,因此对于设计者而言,插入损耗是最为关键的参数。 开关时间是指开关从“导通”状态转变为“截止”状态以及从“截止”状态转变为“导通”状态所需要的时间。该时间上可达高功率开关的数微秒级,下可至低功率高速开关的数纳秒级。开关时间的最常见定义为自输入控制电压达到其50%至最终射频输出功率达到其90%所需的时间。此外,功率处理能力定义为开关在不发生任何永久性电气性能劣化的前提下所能承受的最大射频输入功率。

图示为使用12个不同SMA母同轴连接器的单刀十二掷机电式开关一 例 射频和微波开关可分为机电式继电器开关以及固态开关两大类。这些开关可设计为多种不同构型——从单刀单掷到可将单个输入转换成16种不同输出状态的单刀十六掷,或更多掷的构型。切换开关为一种双刀双掷构型的开关。此类开关具有四个端口以及两种可能的开关状态,从而可将负载在两个源之间切换。 机电式继电器开关的插入损耗较低(《0.1dB),隔离度较高(》 85dB),且可以毫秒级的速度切换信号。此类开关的主要优点在于,其可在直流~毫米波(》50 GHz)频率范围内工作,而且对静电放电不敏感。此外,机电式继电器开关可处理较高的功率水平(达数千瓦的峰值功率)且不发生视频泄漏。

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训

移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量(RXQUAL):顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程

射频基础知识知识讲解

第一部分 射频基础知识 目录 第一章与移动通信相关的射频知识简介 (1) 1.1 何谓射频 (1) 1.1.1长线和分布参数的概念 (1) 1.1.2射频传输线终端短路 (3) 1.1.3射频传输线终端开路 (4) 1.1.4射频传输线终端完全匹配 (4) 1.1.5射频传输线终端不完全匹配 (5) 1.1.6电压驻波分布 (5) 1.1.7射频各种馈线 (6) 1.1.8从低频的集中参数的谐振回路向射频圆柱形谐振腔过渡 (9) 1.2 无线电频段和波段命名 (9) 1.3 移动通信系统使用频段 (9) 1.4 第一代移动通信系统及其主要特点 (12) 1.5 第二代移动通信系统及其主要特点 (12) 1.6 第三代移动通信系统及其主要特点 (12) 1.7 何谓“双工”方式?何谓“多址”方式 (12) 1.8 发信功率及其单位换算 (13) 1.9 接收机的热噪声功率电平 (13) 1.10 接收机底噪及接收灵敏度 (13) 1.11 电场强度、电压及功率电平的换算 (14) 1.12 G网的全速率和半速率信道 (14) 1.13 G网设计中选用哪个信道的发射功率作为参考功率 (15) 1.14 G网的传输时延,时间提前量和最大小区半径的限制 (15)

1.15 GPRS的基本概念 (15) 1.16 EDGE的基本概念 (16) 第二章天线 (16) 2.1天线概述 (16) 2.1.1天线 (16) 2.1.2天线的起源和发展 (17) 2.1.3天线在移动通信中的应用 (17) 2.1.4无线电波 (17) 2.1.5 无线电波的频率与波长 (17) 2.1.6偶极子 (18) 2.1.7频率范围 (19) 2.1.8天线如何控制无线辐射能量走向 (19) 2.2天线的基本特性 (21) 2.2.1增益 (21) 2.2.2波瓣宽度 (22) 2.2.3下倾角 (23) 2.2.4前后比 (24) 2.2.5阻抗 (24) 2.2.6回波损耗 (25) 2.2.7隔离度 (27) 2.2.8极化 (29) 2.2.9交调 (31) 2.2.10天线参数在无线组网中的作用 (31) 2.2.11通信方程式 (32) 2.3.网络优化中天线 (33) 2.3.1网络优化中天线的作用 (33) 2.3.2天线分集技术 (34) 2.3.3遥控电调电下倾天线 (1) 第三章电波传播 (3) 3.1 陆地移动通信中无线电波传播的主要特点 (3) 3.2 快衰落遵循什么分布规律,基本特征和克服方法 (4)

基本射频和天线基础知识

基本射频知识

培训目录 移动通信频谱划分 射频几个基本参数 无源器件基本知识

电信和广播电视的工作频带分配

移动通信频率 FDMA 30 kHz Frequency Time 1 2 3 1 TDMA 30 kHz Frequency Time 1.23 MHz Frequency Time CDMA 多址方式

当前中国2G与3G频谱分配 DCS1800 Rx 1710 –1785 DCS1800 Tx 1805 –1880 8 2 5 - 8 3 5 8 3 5 - 8 3 9 8 7 - 8 8 8 8 - 8 8 6 8 9 - 9 3 9 3 - 9 9 9 3 1 - 9 3 5 9 3 5 - 9 4 8 9 4 8 - 9 5 4 9 5 4 - 9 6 0 8 3 9 - 8 4 5 8 8 6 - 8 9 9 9 - 9 1 5 R e s e r v e d TACS-C (Rx) AMPS-A (Rx) 825-835 AMPS-B (Rx) 835-845 TACS-A (Rx) 890-897.5 TACS-B (Rx) 897.5-905 GSM (Rx) 905-915 TACS-A (Tx) 935-942.5 TACS-B (Tx) 942.5-950 GSM (Tx) 950-960 TACS-C (Tx) 924-935 联通 CDMA CT2 (空)中移动GSM 联通 GSM M O R G S M - R 中移动GSM联通 GSM AMPS-A (Tx) 870-880 AMPS-B (Tx) 880-890 M O R G S M - R 联通 CDMA r e s e r v e 保 留 中移动联通 信产部 尚未发放 美国标准中国电信 ITU标准 TDD 频谱 C M C C D C S 1 8 T D D T D - S C D M A DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 中 移 动 D C S 1 8 SCD MA 中国 电信 CDM A WLL PCS1900 Rx 1850 -1910 PCS1900 Tx 1930 -1990 中 移 动 D C S 1 8 I T U M S S 1 9 8 - 2 1 PHS 1 8 5 - 1 8 2 1 9 - 1 9 1 1 8 5 - 1 8 6 5 1 8 6 5 - 1 8 8 1 8 8 - 1 9 1 9 4 5 - 1 9 6 1 9 6 - 1 9 8 1 7 1 - 1 7 2 5 1 7 4 5 - 1 7 5 5 1 8 4 - 1 8 5 1 7 5 5 - 1 7 8 5 1 7 8 5 - 1 8 5 2 1 - 2 2 5 1 9 8 - 2 1 1 9 1 - 1 9 2 CDMA PCS ITU IMT-2000 Rx 1920 -1980 中国 电信 CDM A WLL 2 1 1 - 2 1 7 2 3 - 2 4 ITU IMT-2000 Tx 2110 -2170 FDD 补充频段 TDD 主要 FDD 补充频段 FDD 主要频段 FDD 主要频段 TDD 主要频段 TDD 补充 信产部 3G规划

射频基本概念

射频知识 1、功率/电平(dBm):放大器的输出能力,一般单位为W、mW、dBm 注:dBm是取1mw作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。换算公式: 电平(dBm)=10lg(mw) 5W → 10lg5000=37dBm 10W → 10lg10000=40dBm 20W → 10lg20000=43dBm 从上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dBm 2、增益(dB):即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。 即:dB=10lgA(A为功率放大倍数) 3、插损:当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。 4、选择性:衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。 -3dB带宽即增益下降3dB时的带宽,-40dB、-60dB同理。 5、驻波比(回波损耗):行驻波状态时,波腹电压与波节电压之比(VSWR) 附:驻波比——回波损耗对照表: SWR 1.2, 1.25, 1.30, 1.35, 1.40, 1.50 回波损耗(dB)21,19,17.6 ,16.6 ,15.6,14.0 RL=20lg [(VSWR+1)/(VSWR-1)]=20lg (Γ) 6、三阶交调:若存在两个正弦信号ω1和ω2 由于非线性作用将产生许多互调分量,其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1两个频率分量称为三阶交调分量,其功率P3和信号ω1或ω2的功率之比称三阶交调系数M3。 即M3 =10lg P3/P1 (dBc) 7、噪声系数:一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比值,实际使用中化为分贝来计算。单位用dB。 8、耦合度:耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。

9、隔离度:本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比,单位dB。 10、天线增益(dB):指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0相比,以功率密度增加的倍数定义为增益。Ga=E2/ E02 11、天线方向图:是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。 E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图; H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。 一般是方向图越宽,增益越低;方向图越窄,增益越高。 12、天线前后比:指最大正向增益与最大反向增益之比,用分贝表示。 13、单工:亦称单频单工制,即收发使用同一频率,由于接收和发送使用同一个频率,所以收发不能同时进行,称为单工。 14、双工:亦称异频双工制,即收发使用两个不同频率,任何一方在发话的同时都能收到对方的讲话。 单工、双工都属于移动通信的工作方式。 15、放大器:(amplifier)用以实现信号放大的电路。 16、滤波器:(filter)通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备 17、衰减器:(attenuator) 在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数的、由电阻元件组成的四端网络,其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。 18、功分器:进行功率分配的器件。有二、三、四….功分器;接头类型分N头(50Ω)、SMA 头(50Ω)、和F头(75Ω)三种,移动通信常用的是N头和SMA头。 19、耦合器:从主干通道中提取出部分信号的器件。按耦合度大小分为5、10、15、20…. dB 不同规格;从基站提取信号可用大功率耦合器(300W),其耦合度可从30~65dB中选用;

移动通信射频基础知识问答

什么叫射频? 答:射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤 三个措施减少多径快衰落的影响: ① 采用合理的纠错编码(如卷积码、Turbo 码等)、交织保护和重传协议,以增加信号的冗余 度,并进行时间分集; ② 利用快速功控和(接收和/或发信)分集缓解功率损失; ③ 使用多个Rake 接收指峰进行多径分集接收,更好地集中能量。 3G :TDD 我国规定使用频段?GSM900我国移动规定使用频段? (TDD)方式:1880~1920MHz 、2010~2025 MHz 。 GSM900:890~915MHz 935~960MHz GSM900接收机的热噪声,底噪及灵敏度之间的关系,并计算出当接收机的NF (噪声系数)=5dB 时,其灵 敏度为多少? 答:接收机底噪:热噪声+NF (接收机噪声系数) 对于G 网,B = 200KHz (53dB ),NF=5dBm, 接收机底噪= -174(dBm )+10lgB+ NF (dB )=-116 dBm. 接收灵敏度: 接收机底噪+C/I(载干比) 对于G 网,当B=200KHz NF=5dB C/I=12dB 时 Pi (dBm )= -174+53+5+12=-104 dBm 陆地移动通信中,电波传播衰落遵循哪两种分布规律,各自与哪些因素相关或无关? 答:陆地移动通信中无线电波传播有两个最显著的特点: 第一、随着移动体的行进,由于建筑物、树林、起伏的地形及其他人为的、自然的障碍物的连续变化,接收信号场强会产生两种衰落,即多径快衰落和阴影慢衰落。前者是快速的微观变化,故称之为快衰落;后者是缓慢的宏观变化,是由阻挡物引起的阴影效应所造成的慢衰落。这两种衰落叠加在一起就是陆地移动通信电波传播的主要特性。 第二、在城市环境中,衰落信号的平均场强与自由空间或光滑球面传播相比要小得多,并且接收信号的质量还要受到环境噪声的严重影响。 通常移动通信电波传播的路径(中值)损耗与距离和频率有关,与收发天线的高度有关,也与地形地貌有关。 写出射频传输线反射损耗RL 公式,并计算当电压驻波比为1.5时RL 的dB 数(已知20lg5=14dB ) )。(相应公式dB .1 -V 1V lg 20R L += 列出陆地移动通信中可以降低系统内无线干扰的三种方法? 答:跳频技术,功率控制技术,DTX 技术

射频卡基础知识介绍

射频卡基础知识介绍 本文主要介绍了射频卡的定义、特点、标准和分类。 一、射频卡知识 射频卡(简称RF卡)是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片,它具有数据处理及 安全认证功能等特有的优点。 ★RF卡在读写时是处于非接触操作状态,避免了由于接触不良所造成的读写错误等误 操作,同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。 ★操作简单、快捷-RF卡采取无线通迅方式,使用时无方向要求,所以使用起来十分 方便。 ★防冲突-RF卡中存有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此终端可 以同时处理多张卡片。 ★便于一卡多用:RF卡中有多个分区,每个分区又各自有自己的密码,所以可以将不 同的分区用于不同的应用,实现一卡多用。 与接触式IC卡相比较,射频卡具有以下优点: ★可靠性高-卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘、油污导致接触不良等原因造成的故障; 卡表面无裸露的芯片,无须担心芯片脱落、静电击穿,弯曲损坏等问题; ★操作方便、快捷-由于非接触通讯,读写器在1cm-10cm范围内就可以对卡片操作,所以不必象IC卡那样进行插拔工作;非接触卡使用时没有方向性,卡片可以任意方向掠过 读写器表面,可大大提高每次使用的速度; ★防冲突-射频卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此读写器可以"同时"处理多张非接触式射频卡; ★应用范围广-射频卡的存储器结构特点使它一卡多用;可应用于不同的系统,用户根据不同的应用设定不同的密码和访问条件; ★加密性能好-射频卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化, 不可再更改; 射频卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证射频卡的合法性,同时射频卡也验证读写器的合法性;处理前,卡要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据 都加密。此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

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