射频基础知识
射频基础知识
众所周知，室内分布系统大多采用同轴电缆来传输移动通信信号或能量。那么，人们为什么不继续采用工频50Hz的双绞电源线或以前VHF频段电视机常用的扁平双线馈线？同轴电缆又具有那些优点？
1.1.2射频
当射频传输线终端短路时信号为全反射。
，
无耗短路线的驻波特性
1.1.3射频
当射频传输线终端开路时，信号为全反射。
，
无耗开路线的驻波特性
1.1.4
当射频传输线终端阻抗ZL完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号无反射，电压反射系数 =0，
1.1.5射频传输线终端不完全匹配
当射频传输线阻抗ZL不完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号有局部反射，电压反射系数0< <1。
网络优化中天线33231网络优化中天线的作用33232天线分集技术34233遥控电调电下倾天线第三章电波传播31陆地移动通信中无线电波传播的主要特点32快衰落遵循什么分布规律基本特征和克服方法33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34什么是自由空间的传播模式352g系统的宏小区传播模式363g系统的宏小区传播模式37微小区传播模式38室内传播模式39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10310全链路平衡和最大允许路径损耗11第四章电磁干扰1241电磁兼容emc与电磁干扰emi
11
极高频（EHF）
30~300吉赫（GHz）
毫米波
10~1毫米(mm)
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 (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
当射频传输线终端短路时信号为全反射。
，
无耗短路线的驻波特性
1.1.3射频
当射频传输线终端开路时，信号为全反射。
，
无耗开路线的驻波特性
1.1.4
当射频传输线终端阻抗ZL完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号无反射，电压反射系数 =0，
1.1.5射频传输线终端不完全匹配
当射频传输线阻抗ZL不完全等于传输线特性阻抗Z0时，信号有局部反射，电压反射系数0< <1。
2
超低频（SLF）
30~300赫（Hz）
超长波
10~1兆米(Mm)
3
特低频（ULF）
300~3000赫（Hz）
特长波
1000~100千米(km)
4
甚低频（VLF）
3~30千赫（kHz）
甚长波
100~10千米(km)
5
低 频（LF）
30~300千赫（kHz）
长 波
10~1千米(km)
6
中 频（MF）
300~3000千赫（kHz）
第一部分
射频基础知识
第五章室内覆盖交流问题应答
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？
这里，首先介绍一下射频和微波传输线的概念。用来传输电磁能量的线路统称为传输系统，由传输系统引导向一定方向传输的电磁波称为导行波。
1.1.1
在低频电路中，导线（或说是低频率传输线）只起连接的作用。在同一导线（例如长为60cm）的两端，都认为它们是同电位的，电流也相等，也就是属于同一点。但是，如果线上传输的是射频比如GSM下行942MHz的电信号（相应的波长大约为32cm）,这时还能认为导线的两端是同电位的吗？显然就不行了。
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。
射频基础知识资料课件
WiFi技术利用了射频技术中的无线局域网技术，通过无线方式连接设备到互联网。
工作流程
WiFi路由器通过无线方式与设备建立连接，设备通过浏览器或特定的应用程序向路由器发送请求。路由器将请求 发送到互联网上的目标服务器，服务器响应并将数据返回到路由器，再由路由器将数据发送到设备。
案例三：GPS定位原理及关键技术特点
射频信号可用于治疗某些疾病，如肿瘤、 心血管疾病等，也可用于医学影像和生理 信号采集。
02
射频基础知识
射频电路基础
01
02
03
射频电路组成
射频电路主要由天线、射 频前端、射频芯片和电源 管理模块等组成。
射频电路设计原则
射频电路设计需要遵循稳 定性、高效性、一致性和 可靠性等原则。
射频电路优化方法
射频技术的数字化和智能化
随着数字化和智能化技术的不断发展，射频技术也需要适 应数字化和智能化的趋势，实现更高效、更灵活、更智能 的无线通信。
射频技术发展面临的挑战
01 02
传输损耗和干扰问题
随着无线通信技术的发展，射频信号需要传输更远的距离，同时需要处 理更多的干扰问题，如何提高传输效率和抗干扰能力是射频技术面临的 重要挑战。
射频基础知识资料课件
目录
• 射频基础概念 • 射频基础知识 • 射频技术原理 • 射频技术应用 • 射频技术发展趋势与挑战 • 射频技术应用案例
01
射频基础概念
射频定义
01
射频（Radio Frequency，RF） 定义为一种电磁波，其频率在一 定范围内，常用的单位是赫兹（ Hz）。
02
射频信号是指通过调制或其他方 式加载了信息的电磁波，常用于 无线通信和传输数据。
射频基础知识
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=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：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：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。
射频入门知识
射频工程师
射频工程师做什么的？ ➢ 方案设计 ➢ 调试 ➢ 测试 PS:行业不同，对射频工程师的要求也不同的
需要掌握的技能 ➢ 设计----射频发射和接收原理、器件性能和选型、设计指标、指标链路分 解、画图工具（PADS 或cadence）、平台和射频设计规则、EMC原理 ➢ 调试----modem配置、匹配原理、焊接、设备使用和测试、调试软件使用、 校准综测软件使用 ➢ 测试----了解各测试设备、掌握各指标测试方法
对应的，基站端的射频电路也越来越庞大，需要越来越多的射频工程师来 处理，也需要越来越多的天线工程师，未来射频与天线仍将是热门行业。
移动通信发展历程
伴随通信技术发展，调制方式也在飞速演进，效率越来越高： ➢ * BPSK：Binary Phase Shift Keying 二相相移键控,一个符号代表
移动通信发展历程
3G，移动采用的是TD-SCDMA模式（中国自主技术），联通WCDMA，电信 CDMA2000，速度飙升到几十Mbps，各种流量APP如雨后春笋般涌现，频段如 下： ➢ 中国联通3G，WCDMA B1， UL:1920~1980MHz，DL 2110~2170MHz ➢ 中国电信3G，CDMA2000 BC0，UL:824~849MHz，DL 864~894MHz ➢ 中国移动3G，TD-SCDMA B34/B49， B34:UL&DL:2010~2025MHz，B39:UL&DL 1880~1920MHz
4G，分FDD-LTE与TDD-LTE为主，由WCDMA和TD-SCDMA演进而来，CDMA2000已经 停止演进，速度进入百兆时代，速率大大提升，频率大爆发，通信使用频率 大大增多，频段如下： ➢ 中国移动 B3/8/34/38/39/40/41 ➢ 中国联通 B1/3 ➢ 中国电信 B1/3/5 ➢ 具体频率范围参考下页：
射频基础知识
波腹即最大值，波节即最小值回损：LR=10log(Pi/Pr)= -20log(Vr/Vi) S11= b1/a1=Vr/Vi插损：LA=10log(Pi/P L)= -20log(V L/Vi) S21=b2/a1=V L/ViPi为器件入射功率Pr为器件反射功率P L 为输出端传递给负载的功率（传输功率）RL=-20lgS11（当双端口网络输出端与负载匹配时，S11即反射系数Γ）Г1/7.9100mW ——20dBm ——3.16V1。
交调和互调如果有两个频率F1，F2，经过非线性器件，会有2F1－F2和2F2－F1，叫三阶～调。
如果有个强干扰（通常是邻信道〕，再加上收发隔离不好，由于LNA的非线性，会对有用信道产生AM调制，这个似乎就是另一个”调“了。
互，意思是“相互”。
交，意思是“交叉”（废话，谁不知！〕E文正好也有INTER MODULAION（相互调）和CROSS MODULATION（交叉调），如果互调与交调是泊来的，那么以上第一个应该叫三阶互调，后者叫交调。
但我们很多人都习惯叫三阶交调。
那三阶互调怎么办？这就象电感为色么要用”L“来表示，只是个名，不必认真，只要明白其意义就是了微波天线用波导3G以下频率，波长大于10cm时，采用同轴线，矩形波导与圆波导尺寸太大本机IP 10.53.1.132声音频率，20HZ-20KHZ3G宽频1710—2170（1710—1880、1850—1990、1920—2170）3FCDMA800 806-896 806、824、860、896GSM900 870-960 870、885、915、960DCS1800 1710-1880PHS1900 1850-1990中国3G划分电信1920-1935、2110-2125联通1940-1955、2130-2145移动1880-1990、2010-2025Global System for Mobile Communications（GSM）全球移动通讯系统Digital Cellular System at 1800MHz 1800 MHz数字蜂窝系统1800MHz数字蜂窝系统和900MHz GSM系统并称双频网目前我国主要的两大GSM系统为GSM 900及GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。
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。
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输入/输出驻波比（ 输入 输出驻波比（Input／Output VSWR） 输出驻波比 ／ ） 传输线上的电压波或电流波通常都是由入射波和反射波叠 加而成的，当它们相位相同时，该处的电压波或电流波的 振幅最大，称波腹点；当它们的相位相差π时，该处的电 压波或电流波的振幅最小，称波节点。传输线上电压波 （或电流波）最大值与最小值之比称为驻波比，又称为驻 波系数。在输入、输出端测得的驻波比分别成为输入、输 出驻波比。
AMPS
SMR
IDEN (800)
CDMA2000 1X EVDO
CDMA2000 MX
CDMA2000的过渡路径 CDMA2000的过渡路径
标准 IS-95A IS-95A IS-95B IS-95B CDMA2000第 CDMA2000第1阶段 9600 bit/s或14.4kbit/s bit/s或14. 主要是前向链路上的话音和数据，改进的切换以及64/56 kbit/s 主要是前向链路上的话音和数据，改进的切换以及64/ SR1(1.2288Mchip/s) SR1 2288Mchip/s) 话音和数据（经由孤立信道的分组数据） 128Walsh码 128Walsh码 具有2倍的IS-95容量 具有2倍的IS-95容量 达到144kbit/s(使用SR1T 1XRTT方式) 达到144kbit/s(使用SR1T 1XRTT方式) CDMA2000第 CDMA2000第2阶段 SR3(3.6864Mchip/s) SR3 6864Mchip/s) 定向于分组数据 具有更高的数据率 达到144kbit/s：移动车载用户 达到144kbit/s：移动车载用户 384kbit/s：移动步行用户 384kbit/s：移动步行用户 2Mbit/s：固定的用户 2Mbit/s：固定的用户 256Walsh码 256Walsh码 突出要求
无源器件介绍
无源器件介绍
★耦合器/定向耦合器 耦合器/ 用于射频/ 用于射频/微波领域需要按照一定相位和功率关系分配功率的场合。 常用耦合器有2 常用耦合器有2种：金属腔体耦合器与微带线耦合器。 几个关键指标：
方向性： 方向性（dB）=10lg（耦合度/隔离度）=耦合度（dB） 隔离度（dB） 方向性（dB）=10lg（耦合度/隔离度）=耦合度（dB）— 隔离度（dB）
CDMA2000 CDMA2000 (第1阶段) 阶段)
高速分组数据业务144kbit/s 高速分组数据业务144kbit/s
CDMA2000CDMA2000-MC
使用现有的无线电频谱
多载波
使用了1 使用了1XRTT
★功放原理图
功放工作原理
功放是由前级驱动、驱动放大、主放大、输出单元、控制 板组成： 前级驱动主要功能：1、输入检测；2、增益控制；3、温 度补偿控制；4、相位控制。 驱动放大主要功能：将前级驱动放大的信号再一次放大， 达到主功放的输入信号功率要求。 主功放主要功能：将小信号放大为大信号。 输出单元主要功能：1、输出取样；2、输出检测；3、反 向隔离天线接收信号； 控制板主要功能：1、增益控制，2、温度补偿控制；3、 相位控制；4、过驱（或过功率）、低增益（器件失效）、 过温等告警功能；5、使能功能；6、控制接口；7、驱动 级和主功放级偏置电压。
HPF高通型结构 HPF高通型结构
BPF带通型结构 BPF带通型结构
BEF带阻型结构 BEF带阻型结构
★双工器 双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤 波器。 在射频/ 在射频/微波通信系统中，实现上下行信号共用一个天线 （收发天线），并分离上下行信号。双工器既要将微弱的 接受信号耦合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上 去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。 有3个端口：上行端口（RX），下行端口（TX）， 个端口：上行端口（RX），下行端口（TX）， 天线（ANT）。 天线（ANT）。
公司生产的双工器
★塔顶放大器 塔顶放大器是为解决GSM/CDMA系统边缘区域覆盖而设 塔顶放大器是为解决GSM/CDMA系统边缘区域覆盖而设 计的全新的基站延伸覆盖和网络优化设备。 单工塔放，双工塔放，双向塔放。
公司生产的塔顶放大器
功放原理
★无线通信行业标准概述
无线通信发展 阶段（代） 第一代（ 第一代（1G） 系统 普通业务 注释 AMPS、TACS、 AMPS、TACS、 话音 NMT GSM、TDMA、 主要是话音业务 GSM、TDMA、 CDMA 和短消息业务 传统的模拟蜂窝系统部署方案
插入损耗（Insert Loss） 插入损耗（Insert Loss） 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。 单位用dB。
带内波动 指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值。 ★工作带宽/ ★工作带宽/工作频带 器件应用中最高频率与最低频率的差值。 ★ 1分贝压缩点输出功率（P1dB） 分贝压缩点输出功率（P1dB） 放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输 出功率随输入功率线性增加。这种放大器称之为线性放大 器 。随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区， 其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说， 其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降 到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的 到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的 1dB压缩点，用P1dB表示。 1dB压缩点，用P1dB表示。
过渡代 (2.5G)
CDMA 、 GPRS 、主要是话音业务 EDGE 和新引入的分组 数据业务 CDMA2000/W CDMA2000/W CDMA 为高速多媒体数 据和话音设计的 分组数据业务和 话音业务；真正 的3G平台将有望 3G平台将有望 在近年得到实现
第三代（ 第三代（3G）
由IMT-2000进行定义： IMT-2000进行定义： 欧洲（UMTS-WCDMA）; 欧洲（UMTS-WCDMA） 美国（UMTS-CDMA2000）; 美国（UMTS-CDMA2000） 亚洲（UMTS-CDMA2000）； 亚洲（UMTS-CDMA2000） 中国（TD－SCDMA）; 中国（TD－SCDMA） 在现有2G/2 在现有2G/2.5G网络上采用覆盖的实现方法
射频基础知识
常用射频基础参数介绍 无源器件介绍 功放原理介绍
常用射频基础参数介绍
常用射频基础参数介绍
★功率/电平（Power） 功率/电平（Power） 是指放大器输出信号能量的能力。一般单位为W mW， 是指放大器输出信号能量的能力。一般单位为W，mW， dBm。 dBm。 注：dBm是取1mW做基准值，以分贝表示的绝对功率值。 注：dBm是取1mW做基准值，以分贝表示的绝对功率值。 换算公式：
★功分器 在射频/ 在射频/微波电路中，为了将功率按照一定比例分成两路或 者多路，需要使用功率分配器。 功分器有2 功分器有2种：腔体结构和微带线结构。 常用功分器为同轴腔体结构，承受功率大。 几个关键指标：
★合路器 在射频微波电路中，为了实现大功率或者多路信号输出， 使用合路器将两路或者多路信号合成一路。 合路器又称为分路器，具有相反工作模式，反过来使用就 是功分器。 二合路器，三合路器，四合路器等等。
1W 10lg1000=30dBm 2W 10lg2000=33dBm 由此可看出，功率每增加一倍，电平值增加3dB。 由此可看出，功率每增加一倍，电平值增加3dB。
增益（Gain） 增益（Gain） 又称为放大倍数，定义为放大器输出量对输入量的比值， 用来衡量放大器在线形工作状态下对信号的放大能力，即 放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。 放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。 dB=10lgA（ dB=10lgA（A为功率放大倍数） 最常用的计算方法为： 增益（dB） 输出功率（dB） 输入功率（dB） 增益（dB）= 输出功率（dB）— 输入功率（dB）
★选择性（带外衰减） 衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。衰减越大， 选择性越好。理想的滤波器的幅频特性是一个矩形。
幅频特性
噪声系数 噪声系数定义为系统的输入信噪功率比（SNR0）与输出 噪声系数定义为系统的输入信噪功率比（SNR0）与输出 信噪功率比 （SNR1）的比值。噪声系数表征了信号通过系统后，系统 SNR1）的比值。噪声系数表征了信号通过系统后，系统 内部噪声造成信噪比恶化的程度。噪声系数越小越好。 噪声系数常用分贝表示： NF（dB） NF（dB）=10logF 隔离度 本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率之比，单位 为dB。 dB。
2G技术 2.5G技术 增强 向3G的转化 GSM GPRS 高速分组数据业务144kbit/s 高速分组数据业务144kbit/s WCDMA
使用现有的无线电频谱
IS-136 IS-
EDGE
高速分组数据业务144kbit/s 高速分组数据业务144kbit/s
WCDMA
使用现有的无线电频谱
CDMA
第二代 (2G)
实现了数字调制方式 部署在800 、 900、 1800 和 1900MHz频段；在美国 部署在 800、 900 、 1800和 1900MHz 频段；在美国 需要开辟和利用1900MHz处的空白频段；现在 1 需要开辟和利用 1900MHz 处的空白频段；现在1G 运营商向2 系统的转化必须通过频谱重组织（ 运营商向2G系统的转化必须通过频谱重组织（重 新构造） 新构造） 在新频段之外的旧有频段采用覆盖的实现方法； 在现在2 在现在2G运营商的网络中引入了分组数据业务
★互调干扰（IMD） 互调干扰（ ） 由于不同频率的两个或多个射频信号在功放末端经非线性作用产生了 新的频率分量而引起的干扰。 互调产生的本来并不存在的“错误”信号，此信号会被系统误认为是 真实的信号。互调干扰分为偶次，奇次；奇次干扰较大，三阶互调离 主信号最近，影响最大。 互调可由有源元件（二极管，三极管，FET等）或无源元件（电缆， 接头，天线，滤波器等）引起。 互调一般是用于衡量GSM系统的关键指标。