射频基础知识点
射频通信基础知识科普,超通俗解释!
射频通信基础知识科普,超通俗解释!一、电磁波电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波。
电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。
变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场。
在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去;在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。
二、直射波类比:在桌球这项运动中,很多规律很像电磁波的规律。
假若直接撞击球中心打出去的时候假使没有任何阻挡,球将沿直线运行,好比直射波。
由发射天线沿直线到达接收点的无线电波,被称为直射波。
自由空间电波传播是电波在真空中的传播,是一种理想传播条件。
电波在自由空间传播时,可以认为是直射波传播,其能量既不会被障碍物吸收,也不会产生反射或散射。
三、反射波类比:我们还以桌球运动为例,如果打出的球碰到的桌边,它就按照反射角等入射角的规律运行,好比反射波。
应用:在高速铁路无线覆盖选站的时候,要关注无线电波的入射角问题。
备选站址不能太远,否则入射角太大,进入车厢内的折射能力就减少,一般会选取离铁路100米左右的站址。
无线信号是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,称为反射波。
反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面。
反射波是在两种密度不同的传播媒介的分界面中才会发生,分界面媒质密度差越大,波的反射量越大,折射量越小。
波的入射角越小,反射量越小,折射量越大。
四、绕射波类比:再以桌球运动为例,假如在击球之后,母球和另一个球相切,根据力度和方向,它可以绕过视距内球,就很像绕射;当接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时,无线电波绕过障碍物而传播的现象称为绕射。
绕射时,波的路径发生了改变或弯曲。
由阻挡表面产生的二次波散布于空间,甚至于阻挡体的背面。
射频基础知识
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3.3 慢衰落遵循什么分布规律,基本特征及对工程设计参数的影响 ...................4 3.4 什么是自由空间的传播模式 .................................................5 3.5 2G 系统的宏小区传播模式 ..................................................5 3.6 3G 系统的宏小区传播模式 ..................................................6 3.7 微小区传播模式 ...........................................................6 3.8 室内传播模式 .............................................................9 3.9 接收灵敏度、最低功率电平和无线覆盖区位置百分比的关系 ....................10 3.10 全链路平衡和最大允许路径损耗 ...........................................11 第四章 电磁干扰 .............................................................12 4.1 电磁兼容(EMC)与电磁干扰(EMI) ........................................12 4.2 同频干扰和同频干扰保护比 ................................................13 4.3 邻道干扰和邻道选择性 ....................................................14 4.4 发信机的(三阶)互调干扰辐射 ............................................15 4.5 收信机的互调干扰响应 ....................................................15 4.6 收信机的杂散响应和强干扰阻塞 ............................................15 4.7 dBc 与 dBm...............................................................16 4.8 宽带噪声电平及归一化噪声功率电平 ........................................16 4.9 关于噪声增量和系统容量 ..................................................17 4.10 直放站对基站的噪声增量 .................................................17 4.11 IS-95 CDMA 对 GSM 基站的干扰 ...........................................19 4.12 G 网与 PHS 网的相互干扰 .................................................20 4.13 3G 系统电磁干扰 ........................................................22 4.14 PHS 系统与 3G 系统之间的互干扰...........................................24 4.15 GSM 系统与 3G 系统之间的互干扰...........................................25 第五章室内覆盖交流问题应答 ............................................................................12 5.1、目前 GSM 室内覆盖无线直放站作信源站点数量达 60%,WCDMA 的建设中,此类站点太 多将导致网络上行噪声被直放站抬高,请问怎么考虑? 5.2、高层窗边的室内覆盖信号场强难以做到主导,而室内窗边将是数据业务需求的高发区 域,室内窗边的高速速率如何保证? 5.3、有厂家建议室内覆盖不用干放,全用无源覆盖分布,我们如何考虑? 5.4、室内覆盖中,HSDPA 引入后,有何新要求?
射频知识点总结
射频知识点总结一、射频基本概念1. 电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象,是一种在真空中传播的波动现象。
电磁波具有频率和波长两个基本特征,频率越高,波长越短。
常见的射频波段包括:HF(3-30MHz)、VHF(30-300MHz)、UHF(300-3000MHz)、SHF(3-30GHz)等。
2. 天线天线是射频系统中的重要组成部分,它用来接收和发射电磁波。
天线的工作原理是通过和周围的电磁场相互作用,将电磁波转换成电流或者将电流转换成电磁波。
天线的性能对系统的传输和接收性能有很大的影响,因此天线设计是射频系统中的重要环节。
3. 调制解调调制解调是射频系统中的重要技术,它利用调制信号将基带信号传输到射频信号中,然后再通过解调将射频信号转换成原来的基带信号。
调制技术有幅度调制、频率调制、相位调制等多种方式,不同的调制方式适用于不同的通信场景。
二、射频组件1. 射频放大器射频放大器是射频系统中的重要组件,它用来对射频信号进行放大。
射频放大器的主要参数包括增益、带宽、噪声系数、输出功率等,不同的应用场景需要不同参数的射频放大器。
2. 滤波器滤波器是用来对射频信号进行频率选择和抑制干扰的器件,它可以选择性地通过某个频率范围的信号,同时将其他频率范围的信号进行抑制。
滤波器的种类很多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
3. 射频开关射频开关是用来控制射频信号的开关和切换的器件,它可以实现对射频信号的选择、分配和切换。
射频开关的性能包括插入损耗、隔离度、速度等多个方面。
4. 射频混频器射频混频器是用来将两个不同频率的射频信号混合到一起的器件,它可以实现频率的转换和信号的解调等功能。
射频混频器的工作原理是利用非线性元件将两个输入信号进行非线性混合,然后通过滤波将混频后的信号提取出来。
三、射频系统设计原则1. 抗干扰设计射频系统在使用过程中会受到各种干扰的影响,包括天线干扰、多路径干扰、热噪声干扰等,因此在射频系统设计中需要采取一系列抗干扰措施,以保证系统的可靠性和稳定性。
射频基本知识
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:p1EanqFDPwV=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。
DXDiT a9E3d ·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。
RTCrpUDGiT2、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。
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。
射频知识——基本概念和术语
射频知识——基本概念和术语一、基础知识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)=10lgw5W → 10lg5000=37dBm10W → 10lg10000=40dBm20W → 10lg20000=43dBm从上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dBm2、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 14.06、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/ E0211、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。
射频基础知识
射频基础知识(总80页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除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...................................................... 错误!未定义书签。
何谓射频.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
长线和分布参数的概念................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端短路....................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端开路....................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端完全匹配............................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端不完全匹配........................................................................... 错误!未定义书签。
电压驻波分布 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
射频基础知识
1、射频RF (Radio Frequency )是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频段,即VHF-UHF 频段。
2、由传输系统引导向一定方向传输的电磁波称为导行波。
3、传输线的几何长度(l )与其上传输电信号的波长(λ)之比l /λ ,称为传输线的相对长度或者叫电长度。
只要线的几何长度l 与其传输电信号的波长λ可以比拟时(通常为十分之一左右或以上),即可视为长线4、)。
(相应公式dB .1-V 1V lg 20R L += RL= -20log Γ VSWR=min max V V =Γ-Γ+11 5、确定移动通信工作频段可从以下几方面来考虑:①电波传播特性;②环境噪声及干扰的影响;③服务区范围、地形和障碍物影响以及建筑物的渗透性能;④设备小型化;⑤与已经开发的频段的干扰协调和兼容性;⑥用户需求及应用的特点。
1.8GHz 频段安排如下:1710~1725MHz 移动台发 1805~1820MHz 基站发(共15MHz ) 1745~1755MHz 移动台发1840~1850MHz 基站发(共10MHz )1710~1785MHz 移动台发1805~1880MHz 基站发6、“多址”(Multi Access )是指在多信道共用系统中,终端用户选择通信对象的传输方式,在陆地蜂窝移动通信系统中,用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN 码”等多种方式进行选址,它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division )多址”、“时分(Time Division )多址”和“码分(Code Division )多址”。
简称FDMA, TDMA 和CDMA.7、Pt (dBm )=10lg 1mW W )(m Pt8、No= KT B (W ) No (dBw )=-174 dBm + 10lgB (G121,C114)9、当编码器每20ms 取样一次,线性预测声域分析抽头为8时,输出260bit ,此时编码速率为260/20=13Kbits/s ,即为全速率信道。
射频基础知识全解
射频基础知识第一部分与移动通信相关的射频知识简介 (3)1.1 何谓射频 (3)1.2 无线电频段和波段命名 (3)1.3 移动通信系统使用频段 (3)1.4 第一代移动通信系统及其主要特点 (6)1.5 第二代移动通信系统及其主要特点 (6)1.6 第三代移动通信系统及其主要特点 (6)1.7 何谓“双工”方式?何谓“多址”方式 (7)1.8 发信功率及其单位换算 (7)1.9 接收机的热噪声功率电平 (7)1.10 接收机底噪及接收灵敏度 (8)1.11 电场强度、电压及功率电平的换算 (8)1.12 G网的全速率和半速率信道 (9)1.13 G网设计中选用哪个信道的发射功率作为参考功率 (9)1.14 G网的传输时延,时间提前量和最大小区半径的限制 (9)1.15 GPRS的基本概念 (10)1.16 EDGE的基本概念 (10)第二部分电波传播 (10)2.1 陆地移动通信中无线电波传播的主要特点 (10)2.2 快衰落遵循什么分布规律,基本特征和克服方法 (11)2.3 慢衰落遵循什么分布规律,基本特征及对工程设计参数的影响 (12)2.4 什么是自由空间的传播模式 (12)2.5 2G系统的宏小区传播模式 (13)2.6 3G系统的宏小区传播模式 (13)2.7 微小区传播模式 (14)2.8 室内传播模式 (16)2.9 接收灵敏度、最低功率电平和无线覆盖区位置百分比的关系 (17)2.10 全链路平衡和最大允许路径损耗 (19)第三部分电磁干扰 (19)3.1 电磁兼容(EMC)与电磁干扰(EMI) (19)3.2 同频干扰和同频干扰保护比 (20)3.3 邻道干扰和邻道选择性 (21)3.4 发信机的(三阶)互调干扰辐射 (21)3.5 收信机的互调干扰响应 (22)3.6 收信机的杂散响应和强干扰阻塞 (22)3.7 dBc与dBm (22)3.8 宽带噪声电平及归一化噪声功率电平 (23)3.9 关于噪声增量和系统容量 (23)3.10 直放站对基站的噪声增量 (24)3.11 IS-95 CDMA 对 GSM 基站的干扰 (26)3.12 G网与PHS网的相互干扰 (27)3.13 3G系统电磁干扰 (28)3.14 PHS系统与3G系统之间的互干扰 (30)3.15 GSM系统与3G系统之间的互干扰 (31)第一部分与移动通信相关的射频知识简介1.1 何谓射频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。
射频基础知识资料(最新整理)
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=10logmWdBW=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: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:对于线性单元,不会产生信号与噪声的互调产物及信号的失真,这时噪声系数可以用下式表示:Pno 表示输出噪声功率,Pni 表示输入噪声功率,G 为单元增益。
射频基础知识培训
射频基础知识培训一、射频概述射频(Radio Frequency,简称RF)是指无线电频率范围内的电磁波信号。
射频技术在现代通信、无线电、雷达等领域起着重要作用。
本次培训将介绍射频的基础知识,包括射频信号的特性、射频电路设计及射频测量。
二、射频信号的特性1. 频率范围:射频信号的频率范围通常指300kHz至300GHz之间的频段。
这一频率范围被广泛应用于无线通信和雷达系统中。
2. 带宽:射频信号的带宽是指在频率上的范围,用于传输信息。
带宽越宽,信号传输的速率越高。
3. 衰减:射频信号在传输过程中会发生衰减,衰减的程度与信号传播距离、传输介质等因素有关。
为了保持信号的质量,需要采取衰减补偿措施。
三、射频电路设计1. 射频放大器设计:射频放大器用于增强射频信号的强度。
设计射频放大器需要考虑电源电压、功率放大系数、频率响应等因素。
2. 射频滤波器设计:射频滤波器用于去除非期望频率范围内的干扰信号。
设计射频滤波器需要考虑信号带宽、截止频率、滤波器类型等因素。
3. 射频混频器设计:射频混频器用于将不同频率的信号进行混合,产生新的频率信号。
设计射频混频器需要考虑输入信号频率、混频器类型、频率转换效率等因素。
四、射频测量1. 射频功率测量:射频功率测量用于确定射频信号的功率水平。
常用的测量仪器包括射频功率计和射频功率传感器。
2. 射频频谱分析:射频频谱分析用于分析射频信号在频率上的变化情况。
常用的仪器包括射频频谱分析仪和扫频仪。
3. 射频网络分析:射频网络分析用于测量射频电路的传输特性(如反射系数、传输系数等)。
常用的仪器包括网络分析仪和隔离器。
五、总结通过本次射频基础知识培训,我们了解了射频信号的特性、射频电路设计和射频测量等内容。
掌握这些基础知识对于从事射频相关工作或研究具有重要意义。
我们将进一步深入学习射频技术并应用于实际项目中,提升我们的专业能力和水平。
(以上文字仅供参考,具体内容可根据实际情况进行添加或修改)。
射频基础知识知识讲解
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)3.3 慢衰落遵循什么分布规律,基本特征及对⼯程设计参数的影响 (4) 3.4 什么是⾃由空间的传播模式 (5)3.5 2G系统的宏⼩区传播模式 (5)3.6 3G系统的宏⼩区传播模式 (6)3.7 微⼩区传播模式 (6)3.8 室内传播模式 (9)3.9 接收灵敏度、最低功率电平和⽆线覆盖区位置百分⽐的关系 (10) 3.10 全链路平衡和最⼤允许路径损耗 (11)第四章电磁⼲扰 (12)4.1 电磁兼容(EMC)与电磁⼲扰(EMI) (12)4.2 同频⼲扰和同频⼲扰保护⽐ (13)4.3 邻道⼲扰和邻道选择性 (14)4.4 发信机的(三阶)互调⼲扰辐射 (15)4.5 收信机的互调⼲扰响应 (15)4.6 收信机的杂散响应和强⼲扰阻塞 (15)4.7 dBc与dBm (16)4.8 宽带噪声电平及归⼀化噪声功率电平 (16)4.9 关于噪声增量和系统容量 (17)4.10 直放站对基站的噪声增量 (17)4.11 IS-95 CDMA 对 GSM 基站的⼲扰 (19)4.12 G⽹与PHS⽹的相互⼲扰 (20)4.13 3G系统电磁⼲扰 (22)4.14 PHS系统与3G系统之间的互⼲扰 (24)4.15 GSM系统与3G系统之间的互⼲扰 (25)第五章室内覆盖交流问题应答 (12)5.1、⽬前GSM室内覆盖⽆线直放站作信源站点数量达60%,WCDMA的建设中,此类站点太多将导致⽹络上⾏噪声被直放站抬⾼,请问怎么考虑?5.2、⾼层窗边的室内覆盖信号场强难以做到主导,⽽室内窗边将是数据业务需求的⾼发区域,室内窗边的⾼速速率如何保证?5.3、有⼚家建议室内覆盖不⽤⼲放,全⽤⽆源覆盖分布,我们如何考虑?5.4、室内覆盖中,HSDPA引⼊后,有何新要求?5.5、系统引⼊多载频对室内覆盖的影响?5.6、上、下⾏噪声受限如何考虑?5.7、室内覆盖时延分集增益。
射频基础知识
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..................................................... 错误!未定义书签。
何谓射频 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
长线和分布参数的概念................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端短路....................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端开路....................................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端完全匹配............................................................................... 错误!未定义书签。
射频传输线终端不完全匹配........................................................................... 错误!未定义书签。
电压驻波分布 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
射频知识
射频知识-基础知识与概念一、基础知识1、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
2、dBi和dBddBi和dBd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考基准不一样。
dBi的参考基准为全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2. 15。
[例3] 对于一面增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi(一般忽略小数位,为18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为15dBd(17dBi)。
3、dBdB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。
也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。
[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
[例8] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
4、dBc有时也会看到dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。
一般来说,dBc是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。
射频基础知识
1mW 1mW 10 lg 0 dBm 1mW
1.26mW 1.26mW 10 lg 1dBm 1mW
功率和增益差损
30000mW 30W 10 lg 44.77 dBm 1mW
30W 30W 10 lg 14.77 dBW 1W
表示传输线长度。 z
'
驻波比和传输功率、Smith圆图
根据最大功率传输条件下的阻抗匹配,在使用公式时 往往涉及复数运算,比较麻烦,使用不方便。利用史密斯 圆图(Smith Chart)可简便求解,并且容易看出准确结果 的趋向,而其作图误差在工程允许范围内,常用于复杂网 络的初调计算。 要使信号源传送到负载的功率最大,需要负载匹配。 用smith圆图设计匹配网络,即使得负载阻抗变换到源端时 匹配到源特性阻抗如50欧姆。这就等于要求信号源经过匹 配网络到负载的输出阻抗必须等于负载的共轭阻抗,即:
• 传输媒介相对介电常数 r大于1时,电磁波传播速度小 内于真空中传输的距离。
C f 3 10 m / s
8
于光速为:
V r f
C
r 为传输媒介中电磁波的等效传输线波长。
• 真空中BD发射波长约为18.5cm,接收波长约为12cm。 • 实际传输线中以上两项的传输波长要略小于所给值。
- 10lg 1
2
0.52dB
驻波比和传输功率、Smith圆图
在非理想状态下,由于源阻抗、传输线上的特性阻抗、负 载阻抗都不可能是纯粹的50欧姆。因此存在源阻抗与负载 阻抗的失配。 根据最大功率传输定理:工作于正弦稳态的单口网络向一 个负载 Z L RL jX L 供电,如果该单口网络可用戴维宁等 效电路(其中 Zo Ro jX o 为源输出阻抗)代替,则在负载 * 阻抗等于含源单口网络输出阻抗的共轭复数(即 Z Z ) L o 时,负载可以获得最大平均功率。
射频基本知识
射频基本知识目录1. 射频概述 (2)1.1 射频定义与特点 (3)1.2 射频应用领域 (4)1.3 射频技术发展历史 (5)2. 射频信号及其特性 (6)2.1 电磁波与射频波 (7)2.2 频率范围与波长 (8)2.3 电磁波的时域和频域特性 (9)2.4 功率测量与单位 (10)2.5 幅度调制与相位调制 (12)3. 射频电路 (13)3.1 阻抗与反射系数 (14)3.2 匹配电路 (15)3.3 功率放大器 (16)3.4 滤波器与调谐电路 (17)3.5 衰减器与分频器 (19)4. 射频设备与系统 (20)4.1 信号源与检测器 (22)4.2 无线传输系统 (23)4.3 通信系统 (24)4.4 雷达系统 (25)4.5 测试与测量设备 (26)5. 射频技术应用案例 (28)5.1 5G 通信技术 (29)5.2 物联网应用 (30)6. 射频技术未来发展趋势 (31)1. 射频概述射频(Radio Frequency,简称RF)通信技术是现代通信的重要组成部分,它涉及无线电波的传输。
射频技术是通过发射机和接收机之间的无线电波来传输信号的,这些信号用于各种通信应用,如无线广播、移动通信系统、卫星通信和无线网络等。
在射频领域中,电磁波被用来承载信息,从简单的调幅(AM)广播到复杂的数字广播以及移动电话网络的高速数据传输,射频技术无处不在。
射频信号的特征可以从它们的波长和频率来描述,通常情况下,射频波的波长介于几厘米到几米之间,对应的频率范围从大约30 kHz 到300 GHz。
这个宽度频段使得射频技术可以涵盖从低频的无线电广播到高频的微波和无线宽带通信等多个应用领域。
射频系统通常包括调制和解调两个关键步骤,调制是将低频基带信号转换成高频的射频信号,使得信号可以通过无线电波传播。
这个过程涉及将基带信号的特性(如幅度和频率)嵌入到一个更高的射频载波上。
解调则在接收端进行,是将射频信号转换回可识别的低频信号,以便于进一步处理。
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.中频放大器其增益和衰减器设置值连动工作,即当输入衰减10dB时,则中频增益同时增加10dB,使输入信号电平保持不变。
屏幕顶格线参考电平间接设置中频增益值。
当参考电平↑(或↓)10dB,则增益↓(或↑)使信号↓移(或↑移)10dB,即改变信号显示位置,但信号幅度保持不变.当输入衰减增加10dB时,信噪比减小10dB。
射频开发入门基础知识
射频开发入门需要掌握一些基础知识,包括以下几个方面:
1.
射频基础知识:了解射频的基本概念、频率、波长、传播特性等。
2.
电磁波传播:了解电磁波在空间中的传播方式,包括反射、折射、衍射等现象。
3.
射频电路基础:了解射频电路的基本组成和原理,包括放大器、滤波器、混频器等。
4.
射频测量技术:了解射频测量的基本原理和方法,包括信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪等的使用。
5.
射频系统设计:了解射频系统的基本组成和设计方法,包括天线、功率放大器、频率合成器等的设计。
6.
射频干扰与防护:了解射频干扰的产生和防护方法,包括电磁兼容性设计、屏蔽技术等。
7.
射频应用领域:了解射频在通信、雷达、电子对抗等领域的应用。
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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.中频放大器其增益和衰减器设置值连动工作,即当输入衰减10dB时,则中频增益同时增加10dB,使输入信号电平保持不变。
屏幕顶格线参考电平间接设置中频增益值。
当参考电平↑(或↓)10dB,则增益↓(或↑)使信号↓移(或↑移)10dB,即改变信号显示位置,但信号幅度保持不变。
当输入衰减增加10dB时,信噪比减小10dB.这是因为输入衰减在混频器之前,只对信号电平进行衰减,而噪声是混频以后产生的,为保证输入信号电平不变,混频后的信号要相应地放大10dB,这样噪声也就跟着相应地放大,即噪声电平增加10dB.中频滤波器也称分辨力带宽滤波器,用来分辨不同频率的信号。
它只允许本振信号减去输入信号的差频等于中频时,才能通过中频滤波器,最后在屏幕上显示。
其它干扰信号将被抑制掉。
中频滤波器的3dB带宽也称作分辨力带宽(RBW)。
之所以在频谱仪上信号不可能显示为无线细的线,而是有一定的宽度,是因为当调谐通过信号时,其形状是频谱仪自身分辨带宽(IF 滤波器)形状的显示。
当改变RBW时,就改变了显示响应的宽度。
对数放大器对数放大器按照对数函数来压缩信号电平(对于输入电压幅度v,输出电压幅度为logv),这大大减小了由检波器所检测的信号电平变化,而同时向用户提供校准成用分贝读数的对数垂直刻度,在频谱分析仪中,由于信号电平大幅度变化,故需要采用对数刻度。
包络检波器输入信号幅度的信息包含在中频信号的幅度中,通过使用模拟或者数字滤波器,在滤除高的中频信号之后,可以得到中频信号的包络。
视频滤波器视频滤波器是平滑噪声显示的。
它是对检波器输出视频信号进行低通滤波平均处理来平滑显示的。
减小视频带宽(VBW),可对频谱显示中的噪声抖动进行平滑,从而减小显示抖动的范围。
这样有利频谱仪发现淹没在噪声中的小功率连续波(CW)信号,还可提高测量的重复性。
检波器由于从起始频率到终止频率扫描点的数量远远大于仪器能够显示的象素点,测量点到显示点之间有个对应关系,称作检波。
相位噪声频谱仪的相位噪声指本地振荡器短时间稳定度的度量参数。
定义: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。
其单位为dBc(1Hz)或dBc/Hz。
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。
平均显示噪声电平是频谱仪灵敏度的度量指标,决定了频谱仪的最小可检测电平。
如何提升频谱仪灵敏度1.关闭衰减;2.减小RBW;3.减小VBW;4.开启前置放大器动态范围动态范围是频谱分析仪同时处理不同电平信号的能力。
动态范围的限值依赖于实际所要进行的测量,动态范围下限是由自然噪声或相位噪声决定的,动态范围的上限是由1dB压缩点或由频谱仪过载而造成的失真决定的。
失真信号在通过射频通道(这里所谓的射频通道是指射频收发信机通道,不包括空间段衰落信道)时会有一定程度的失真,失真可以分为线性失真和非线性失真。
产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件,产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等有源器件。
另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的引入。
线性失真可以分成线性幅度失真和线性相位失真,从频域可以很方便表示这些失真,如下图非线性失真非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量。
1dB压缩点:例如一个射频放大器,当输入信号较小时,其输出与输入可以保证线关系,输入电平增加1dB,输出相应增加1dB,增益保持不变,随着输入信号电平的增加,输入电平增加1dB,输出将增加不到1dB,增益开始压缩,增益压缩1dB时的输入信号电平称为输入1dB压缩点,这时输出信号电平称为输出1dB压缩点。
三阶交调:用两个相隔⊿f,且电平相等的单音信号同时输入一个射频放大器,则放大器的输出频谱大致如下:三阶交调常用dBc表示,即交调产物与主输出信号的比。
三阶截止点:任一微波单元电路,输入双音信号同时增加1dB,输出三阶交调产物将增加3dB,而主输出信号仅增加1dB(不考虑压缩),这样输入信号电平增加到一定值时,输出三阶交调产物与主输出信号相等,这一点称为三阶截止点,对应的输入信号电平称为输入三阶截止点,对应的输出信号电平称为输出三阶截止点。
二、射频信号传输部分传输线从电子学概念上来说能够传输电磁能量的线路都叫传输线,在射频和微波频段由于信号波长很短,传输线的长度可以和波长相比拟,线上各点的电压和电流都不再相同,整个传输线也不再是等效电路中的一点,这个意义上的传输线叫长线,如无特殊说明射频和微波信号的传输线都是指长线传输线。
特征阻抗其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。
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。
在目前世界上的微波通讯系统一般分为两种特性阻抗,一种是50欧姆系统,如军用的微波、毫米波通讯系统,雷达,我们目前开发的蜂窝通讯系统GSM、WCDMA等;另一种是75欧姆系统,这种系统相对比较少,如我们目前使用的有线电视系统。
驻波比:驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比,又称为驻波系数、驻波比。
驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去,没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时,表示全反射,能量完全没有辐射出去。
在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波谷。
其它各点的振幅值则介于波腹与波谷之间。
这种合成波称为行驻波。
驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波谷处的电压幅值Vmin之比。
反射系数:回波损耗回波损耗,又称为反射损耗。
是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。
不匹配主要发生在连接器的地方,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是提高回波损耗的关键。
回波损耗将引入信号的波动,返回的信号将被双工的千兆网误认为是收到的信号而产生混乱。
回波损耗是传输线端口的反射波功率与入射波功率之比,以对数形式来表示,单位是dB,一般是负值,其绝对值可以称为反射损耗。
反射系数是反射波和入射波电压之比,而回波损耗是反射波和入射波的功率之比。
一般情况下从量级上看,功率之比是电压之比的平方,而在对数域里功率之比是电压之比的2倍。
传输系数插入损耗增益史密斯圆图史密斯圆图(Smith chart)是一款用于电机与电子工程学的圆图,主要用于传输线的阻抗匹配上。
一条传输线(transmission line)的电阻抗力(impedance)会随其长度而改变,要设计一套匹配(matching)的线路,需要通过不少繁复的计算程序,史密斯圆图的特点便是省却一些计算程序。
史密斯圆图的基本在于以下的算式Γ= (Z - 1)/(Z+ 1)Γ代表其线路的反射系数(reflection coefficient),即S-parameter里的S11,Z是归一负载值,即ZL / Z0。
当中,ZL是线路的负载值Z0是传输线的特征阻抗值,通常会使用50Ω。
圆图中的横坐标代表反射系数的实部,纵坐标代表虚部。
圆形线代表等电阻圆,每个圆的圆心为1/(R+1),半径为R/(R+1).R为该圆上的点的电阻值。
中间的横线与向上和向下散出的线则代表阻抗的虚数值,即等电抗圆,圆心为1/X,半径为1/X.由于反射系数是小于等于1的,所以在等电抗圆落在单位圆以外的部分没有意义。
当中向上发散的是正数,向下发散的是负数。
圆图最中间的点(Z=1+j0, Γ=0)代表一个已匹配(matched)的电阻数值(此ZL=Z0,即Z=1),同时其反射系数的值会是零。
圆图的边缘代表其反射系数的幅度是1,即100%反射。
在图边的数字代表反射系数的角度(0-180度)。
S参数S参数,也就是散射参数。
是微波传输中的一个重要参数。
S12为反向传输系数,也就是隔离。
S21为正向传输系数,也就是增益。
S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。
Ur1 = S11 Ui1 + S12 Ui2Ur2 = S21 Ui1 + S22 Ui2Ui1,Ui2,Ur1,Ur2:分别是端口1和端口2的归一化入射电压和反射电压S11:端口2匹配时,端口1的反射系数;S22:端口1匹配时,端口2的反射系数;S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数;S21:端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数;S 参数(散射参数)用于评估DUT 反射信号和传送信号的性能。
S 参数由两个复数之比定义,它包含有关信号的幅度和相位的信息。
信道功率测量信道功率测试功能通过对信道带宽内的功率密度积分来进行信道功率的测量,获得信道带宽内的平均功率。
占用带宽测量无线通信产品的占用带宽是指:通信产品的整个信道发射出来的能量(功率)所占用的宽度。