手机研发知识培训讲义-手机射频基础知识
GSM数字手机原理射频PPT课件
DC Compensaton
x2
/2
TRF6150
射频主芯片
Local Oscillator
射频压控振荡器
数字低中频接收机模型
天线
双工器
带通滤波
低噪音放大
A/D转换 基带处理
低通滤波
混频
声表面滤波
100KHz 低中频
本振频率
数字低中频的形象理解
（北京 嘉兴 宁波）
北
京
飞机
925-960MHZ
嘉
宁
一、频率合成器
定义： 把基准频率信号进行变换，输出多种频 率的信号，供射频部分调制、解调、混频 所用。
13MHZ
300MHZ 1.8GHZ 45MHZ
1 锁相环工作原理
锁相环电路是频率合成器的核心电路，主 要作用是：由频稳性很强的基准信号得到 另一个频率与其同样稳定频率信号
f1
电压差
电压差
鉴相器
#43、#44
#22 #23 #21
#5
#3 #45 #41
#13、#14、#15 #8 #9 #10 #11
#20
超外差二次变频机模型
双工器
BPF
中频放大器
中频放大器
I
Mixer
Mixer
LN
PG
PG
A
A
A
Q
中频滤波器
中频滤波器
Demodulator
接收下变频时两次混频 机型：8180、G100 （相应中频225MHZ、45MHZ）
数字低中频：
利用超外差的效能优势意即直接转换技术的低成本 和功能整合优势，避免“直流位移”的影响，基频无须 进行滤波，提高接收灵敏度！
射频基础知识培训02
无线电波的传播方式
1
2
2
4 3
图示：①直射波 ②反射波 ③ ④绕射（衍射）波
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无线电波的衰落特性
自由空间的传播损耗
自由空间是一个理想的空间，在自由空间中，电波沿直线传播而不被吸收， 也不发生反射、折射、绕射和散射等现象。在下图所示的自由空间中，设在 原点0有一辐射源，均匀地向各方向辐射，辐射功率为Pt。能量均匀地分布 在以0点为球心，d为半径的球面上。已知球面的表面积为4πd2 ，因此，在 球面单位面积上的功率应为Pt/4πd2。若接收天线所能接收的在效面积为 A=λ2/4π，则接收机输入功率为：
波长
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微波的传播
无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同。 目前wlan使用的频段属于微波。 微波的视距传播 微波的频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快。 因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是 由空间波来传播的。空间波一般只能沿直线方向传播 到直接可见的地方。在直视距离内超短波的传播区域 习惯上称为“照明区”。在直视距离内超短波接收装 置才能稳定地接收信号。
例如一个建筑物的高度为１０米，在距建筑物２００米处接 收的信号质量几乎不受影响，但在距建筑物１００米处，接收信号场 强将比无高搂时明显减弱。这时，如果接收的是２１６～２２３兆赫 的电视信号，接收信号场强比无高搂时减弱１６分贝，当接收６７０ 兆赫的电视信号时，接收信号场强将比无高搂时减弱２０分贝。如果 建筑物的高度增加到５０米时，则在距建筑物１０００米以内，接收 信号的场强都将受到影响，因而有不同程度的减弱。也就是说，频率 越高，建筑物越高、越近，影响越大。相反，频率越低，建筑物越矮、 越远，影响越小。
位：安培，A • 电感：线圈环绕着的东西，通常是导线，由于电磁感应
05113052RDPHS手机射频基础知识
指标标称值：10mW。
2）邻道功率（Adjacent channel power） ：
邻道功率是指手机工作于发射状态（Burst）下，以距离中心 频率f KHz的频率点为中心的96KHz带宽内，0.625ms内的平均 功率。其单位用nW表示。针对PHS手机，其邻道功率应在中心频 率的600KHz处，900KHz处测试。
6
3.4 锁相环路及使用器件
手机的锁相环电路为手机提供上、下变频的本振信号，其中 鉴相电路在AN6591中实现，VCO、滤波电路外加。其中一本振 频率为1650MHz～1686MHz，锁相时间为600us左右，二本振频率 固定为233.15MHz，其锁相时间为600us左右。
使用器件有：松下的VCO（ENF-VK1），maruwa的VCO （MVF-1668-27-C1433）,飞利浦的高频三极管（BFR92AW）， 东芝的变容管（HUV355B ）。
指标要求：上升沿： ≤13us；下降沿： ≤13us。
4）载波关断泄漏功率（Carrier off time leakage power ）：
载波关断泄漏功率是指在没有发射信号时，在相应的发射频 段内的功率辐射。单位用nW表示。
指标要求：≤80nW
13
4. PHS手机的射频技术指标（3）
5）发射杂散（Transmission spurious）：
手机发射机工作时，在其RF频道的带内外的任何RF杂散辐射 的峰值功率电平。单位用nW或uW表示。
这些杂散辐射包括：谐波辐射、分(频)谐波辐射、寄生辐射 以及互调产物辐射等
指标要求：带内≤250nW；带外≤2.5uW。
手机射频基础知识
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射频基础知识
射频= Radio Frequency (RF) → 无线
中波广播 短波广播 RFID 调频广播 (无线)电视 遥控模型 个人移动通信 WLAN, Bluetooth(ISM Band)
530-1700 kHz 5.9-26.1 MHz 13 MHz 88-108 MHz 54-88, 174-220 MHz 72 MHz 900MHz, 1.8, 1.9, 2 GHz 2.4-2.5GHz, 5-6GHz
DCS1800 手机发：1710～1785MHz；手机收：1805～1880MHz。
• GSM的调制方式是BT=0.3的GMSK，调制速率为 270.833千波特，0.3表示了高斯滤波器的带宽和比特率 之间的关系。 • 在GSM中，数据的比特率被选择为正好是频偏的4倍， 这可以减小频谱的扩散，增加信道的有效性。
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传输线
• 同轴线或同轴电缆(coaxial cable) • 平行双线(twin-lead, two wire) • 微带线(microstrip)
8
波动方程和特性阻抗
9
元器件和寄生参数
– 分立无源元件的高频模型 电阻、电容和电感的阻抗在高频时往往与它们的标称值有很大的 偏差，这时寄生元件造成的，它们降低了元件的品质因数和自谐 振频率 – 自谐振频率 频率高到一定的程度，元件的阻 抗会由原来的感性变成容性或由 容性变成感性，这说明寄生效应 已经占据主导地位，元件无法再 工作。例如右图中一个电感电抗 随频率的变化。
1 复帧 = 26 TDMA帧（120ms） 0 1 24 25 0
1 复帧 = 51 TDMA帧（3060/13ms) 1 49 50
1 TDMA帧 = 8 时隙（120/26 = 4.615ms） 0 1 2 3 4 5 6 7
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 (28)2.2.9交调 (30)2.2.10天线参数在无线组网中的作用 (30)2.2.11通信方程式 (31)2.3．网络优化中天线 (32)2.3.1网络优化中天线的作用 (32)2.3.2天线分集技术 (33)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。
手机射频介绍(理论实操)
使用频率: GSM900,DCS1800,PCS1900.
✓GSM: Group Special Mobile－－－中国 ✓DCS: Data Communication System－－－中国 ✓PCS: Personal Communication System－－－美国
行业进步
GSM手机知识培训
SEC.SCORE
培训目的：使学员了解手机发展历程和通 讯技术以及GSM手机电路结构分析 培训方式：课程讲授 考核方式：提交培训心得，试题测试
行业进步
1
课程刚要
一： GSM发展历程 二： GSM通讯技术 三： GSM手机组成及原理 四： V3手机电路结构与分析
行业进步
2
一： GSM发展历程
❖
信道数目：GSM：124(1--124)；DCS：374(512--885)
❖ 信道间隔频率：200KHZ
❖ 功率等级GSM：15(5--19)；DCS ：16(0--15)
❖
灵敏度：GSM：-102dBm/BER＜2%；DCS： -100dBm/BER＜2%
❖ 频率误差：＜±0.1ppm
❖ RMS--均方根相位误差：＜5°
❖ 峰值相位误差：＜20°
行业进步
24
二、手机原理
❖1. 开机原理 ❖2. 接收原理 ❖3. 发射原理
行业进步
25
1. 开机原理
❖ 当接上电池或电源供电时，电源管理器得到稳定的工作电压，32KHz开始 振荡，只要后备电池有足够的供电电压，32KHz就会一直处于工作状态， 按下开机键，电源管理器的一脚得到一个持续的高电平，内部检测到该电 平做出开机动作送出各路的工作，13MHz得到这个电压开始工作输出 13MHz信号，经过中频处理器整形放大后送往CPU，CPU得到13MHz后通 过串行总线控制电源输出复位信号对CPU、FLASH、和弦进行复位，CPU 复位以后会先访问内部ROM并根据内部ROM的程序发出一路信号至I/O连
射频基础知识培训
前言z射频子系统位于整个基站的最前端，是整个NodeB 系统正常运行的关键环节之一。
本胶片主要讲述射频基本概念和知识，以便大家更加深入理解NodeB系统。
参考资料z《无线通信技术》，深圳市华为技术有限公司第一章无线通信的基本概念z第一节概述z第二节无线通信使用的频率和波段z第三节无线通信的电磁波传播概述z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。
第一章无线通信的基本概念z 第一节概述z第二节无线通信使用的频段和波段z 第三节无线通信的电磁波传播z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。
第一章无线通信的基本概念z 第一节概述z第二节无线通信使用的频段和波段z第三节无线通信的电磁波传播无线通信的电磁波传输z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：¾极长波（极低频ELF ）传播z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。
无线通信的电磁波传输¾超长波（超低频SLF）传播z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。
¾甚长波（甚低频VLF）传播z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。
无线通信的电磁波传输¾长波（低频LF）传播z长波是指波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）的电磁波。
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。
射频基础知识讲座培训材料
收发信机（TRX）：
有TX、RX、FS三个子模块
TX：
发射链路
RX：
接收链路
FS：
提供本振 专业课
8
基站射频系统的基本组成与架构 TX前向功能框图
TX_IN TX-LO1
SAW Filter TX-LO2
双 工滤 波器
发射 功 率检 测
功 率监 测单 元
(可 选）
RFC M
L NA
4分 路器
TE ST TR X
H PA
TRX
(可 选）
RFC M
95 RFE功专能业课 框图
17
基站射频系统的基本组成与架构
BTM
RPT
DIV
LNA1
ANT
RSM
LNA0
DUP
LPA
PVD
TSM
RMM
3G RFE功专业能课 示意框图 18
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测（功率）
专业课
60
射频电路的基本功能部件
• 耦合 ▽微带耦合 ▽同轴耦合 ▽电阻耦合
专业课
61
射频电路的基本功能部件
• 耦合器的主要参数 ▽耦合度 ▽工作频率 ▽阻抗 ▽插损
专业课
TX Freq.(MHz)
869~894
1930~1990
917~960
832~834
838~846
860~870
1840-1870
460~467.5
421.7~430.0
461.3~470.0
489~493.5
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
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。
《射频基础知识培训》课件
射频功率放大器： 用于放大射频信 号的功率
射频天线：用于 发射和接收射频
信号
射频开关：用于 控制射频信号的
传输路径
直射传输：信号直接传播到接收端，适用于近距离通信 反射传输：信号通过反射物体传播到接收端，适用于远距离通信 散射传输：信号通过散射物体传播到接收端，适用于复杂环境通信 绕射传输：信号绕过障碍物传播到接收端，适用于障碍物较多的环境通信
GPS：全球定位系统，利用 卫星信号进行定位和导航
北斗：中国自主研发的全球 卫星导航系统，提供定位、 导航和授时服务
伽利略：欧洲研发的全球卫 星导航系统，提供定位和导 航服务
格洛纳斯：俄罗斯研发的全 球卫星导航系统，提供定位 和导航服务
区域导航系统：如美国的 WAAS、日本的MSAS等， 提供区域范围内的定位和 导航服务
调制方式：射频信号可以通过幅度、 频率、相位等多种方式进行调制
添加标题
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传播方式：射频信号可以通过空气、 电缆、光纤等多种介质进行传播
应用领域：射频信号广泛应用于无 线通信、广播电视、雷达、卫星通 信等领域
射频放大器：用 于放大射频信号
射频滤波器：用 于滤除不需要的
频率成分
射频混频器：用 于将射频信号转
射频振荡器是产生射频信号的电子设备 工作原理：通过振荡电路产生高频信号，然后通过放大器放大信号 振荡电路：由电容、电感、电阻等元件组成，通过调整元件参数可以改变信号频率 放大器：将振荡电路产生的信号放大，以满足传输或接收的要求 射频信号：高频电磁波，用于无线通信、雷达、广播电视等领域
射频放大器是射频电路中的关键部件，用于放大射频信号 射频放大器的工作原理主要是通过改变射频信号的频率和相位来实现信号的放大 射频放大器通常采用晶体管、场效应管等半导体器件作为放大元件 射频放大器的性能指标包括增益、噪声系数、线性度等
手机基本知识研发与测试认证讲义
手机基本知识研发与测试认证讲义手机是现代社会人们生活中必不可少的通讯工具，在手机的研发与测试认证过程中，需要掌握一些基本知识。
本文将从手机硬件和软件两个方面，对手机基本知识进行研发与测试认证讲解。
一、手机硬件1. 手机结构与部件手机一般由外壳、显示屏、电池、摄像头、按键、天线等部件组成。
了解手机各个部件的特点和功能，可以帮助我们在测试过程中找到问题的所在。
2. 手机芯片和处理器手机芯片是手机的核心部件，掌握手机芯片的工作原理和性能可以帮助我们更好地理解手机的运行机制，并在测试过程中通过对芯片性能的评估，提高手机的性能表现。
3. 手机射频与通信手机的射频和通信技术是实现手机与基站通信的基础，了解手机射频与通信的原理和技术规范，可以帮助我们在测试过程中评估手机的通信性能和稳定性。
4. 手机电池与充电技术手机电池是手机的能量来源，了解手机电池的类型、容量和充电技术，可以帮助我们提高手机的续航能力，并在测试过程中评估手机的电池表现。
二、手机软件1. 手机操作系统手机操作系统是手机的重要组成部分，掌握手机操作系统的架构和功能，可以帮助我们更好地理解手机软件的运行和管理机制，并在测试过程中找到软件问题的所在。
2. 手机应用与应用商店手机应用是手机的重要功能之一，了解手机应用的分类、下载和安装过程，可以帮助我们更好地管理手机的应用，并在测试过程中评估手机应用的性能和稳定性。
3. 手机网络和互联网技术手机的网络和互联网功能是现代手机的重要特点，了解手机的网络连接方式和互联网技术，可以帮助我们在测试过程中评估手机的网络性能和应用稳定性。
4. 手机安全和隐私保护手机安全和隐私保护是现代手机用户十分关注的问题，了解手机安全机制和隐私保护技术，可以帮助我们在测试过程中评估手机的安全性和用户隐私保护能力。
三、手机测试认证1. 测试环境和工具手机的测试过程需要一定的测试环境和工具，包括测试设备、测试软件和测试数据等。
了解测试环境和工具的使用方法，可以帮助我们进行有效的测试和认证工作。
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正常突发序列
3个
58个
26个
58个
3个
8.25个
起始比特 加密数据比特 训练比特 加密数据比特 停止比特 保护时间比特
FCCH突发序列 3个
起始比特
142个固定零比特
3个
8.25个
停止比特 保护时间比特
SCH突发序列
3个
39个
64个
39个
3个
8.25个
起始比特 加密数据比特 训练比特 加密数据比特 停止比特 保护时间比特
耗较大
23
2 4
GSM手机基础知识
无线通信系统和信道
– 蜂窝通讯与频率复用 – 噪声与干扰的普遍存在
背景噪声 同信道干扰 相邻和临近信道干扰 来自其它系统的干扰和阻塞 – 无线信道的不理想性 信号随传播距离迅速衰减 多径衰落：不同反射路径的 信号在接收天线处叠加，造 成几十dB 的信号起伏 – 决定了接收机灵敏度、动态 范围、选择性，发射机功放 的结构，信号的泄漏等指标
波、放大和解调解决了高频信号处理所遇到的困难。 组合频率干扰 射频滤波器等元器件多，不易集成
12
低中频结构
具有与零中频结构类似的优点，同时避免了DC附近的问题 要求很高的镜频抑制比，需要结合使用抑制镜频的变频结构和额外
的镜 频抑制措施
13
零中频结构及主要特点
零中频接收机中 LO与有用RF信 道的频率相同
频 率
200KHz
BP
15/26ms
时间
间隙 27
帧结构
• 时隙（Slot)：一个时隙为15/26ms（约0.577ms）,包 含156.25个码元
• 突发脉冲序列（Burst）：一个时隙的物理内容称之为 一个突发序列
• 帧（Frame）：每个TDMA帧含8个时隙，共占 60/13=4.615ms
RACH突发序列
8个
41个
起始比特 同步比特
36个 加密数据比特
3个 停止比特
68.25个 扩展保护时间比特
伪突发序列 3个
起始比特
58个 混合比特
26个 训练比特
58个 混合比特
3个 停止比特
8.25个 保护时间比特
30
GSM手机射频部分框图
天线
control
GSM900(Rx)
前端开关
(Front-end Switch Model)
– 任何电路、元器件、连接线本质上都是分布系统，在某些条件下它 们的
分布特性可以被忽略，正如在某些条件下微积分可以简化为四则运 算
– 对于一条长度为l 的低损耗连接线和波长为λ的信号， 当l << 0.1λ，连线可以看成理想的电路连接线(阻抗为0的集总系统 ) 当l > 0.1λ，我们认为它是一个分布系统－传输线
25
GSM手机射频部分的基本概念
• GSM使用了TDMA和FDMA的复用方式 • GSM900 分为1-124CH， GSM1800 分为512-885CH，
每个信道200kHz，每个ARFCN分为8个时隙。
P-GSM900 手机发：890～915MHz；手机收：935～960MHz。 E-GSM900 手机发：880～915MHz；手机收：925～960MHz。 DCS1800 手机发：1710～1785MHz；手机收：1805～1880MHz。
7
传输线
• 同轴线或同轴电缆(coaxial cable) • 平行双线(twin-lead, two wire) • 微带线(microstrip)
8
波动方程和特性阻抗
9
元器件和寄生参数
– 分立无源元件的高频模型 电阻、电容和电感的阻抗在高频时往往与它们的标称值有很大的 偏差，这时寄生元件造成的，它们降低了元件的品质因数和自谐 振频率
– 结构简单 – 功放对本振形成干扰(LO pulling or injection locking) – 本振频率可以通过加减一个偏移量来获得，从而避免
LO pulling
16
超外差式
– 功放与本振之间具有良好的隔离度 – 第一本振频率较低，可以达到较高的调制质量 – 复杂度较高
17
偏置锁相环发射结构
34
GSM TDMA 功率包络
+4
P(dB)
+1
0
-1
147 -6
-30
10 8 10
10 8 10
图1 功率/时间分布。
t(us)
35
3 6
GSM手机主要射频器件
GSM手机主要器件介绍
主要器件
前端开关（ASM/FEM） 收发芯片（Transceiver） 压控振荡器（VCO） 锁相频率合成器 压控温补晶体振荡器（VCTCXO） 功率放大器（PA）
GSM900：最大输出 33 ±2 dBm, DCS1800：最大输出 30 ±2 dBm, 发信功率控制
GSM900 功率控制等级：5――19 级，每级 2 dB DCS1800 功率控制等级：0――15 级，每级 2 dB
输出射频频谱 是由于调制和功率切换等原因由MS在标称载频的邻近边带上产
生的射频频谱，它包括调制频谱和切换瞬态频谱。
分频的作用 – 输出信号经分频以后与 输入参考信号进行鉴相， 锁定时有
fr = fo/N 因此 fo = N fr 改变分频比N即可获得不同 的输出频率
21
PLL频率合成
小数分频(Fractional-N) 频率合成器
整数分频结构简单， 但是有一个很重要的 缺点，它的参考信号 (PD 的输入) 频率必 须等于信道间隔( 或宽 度)，这带来了一些问 题： – 环路带宽受到参考频率限制，从而影响了响应速度以及对VCO噪声
• 多个TDMA帧构成复帧 • 多个复帧构成超帧（Super Frame）, 51*26个TDMA帧 • 超高帧由2048个超帧构成
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帧结构示意图
T CH SACCH/T
FACCH
0
0 0
1 超 高 帧 = 2048 超 帧 = 2715648 TDMA帧 （ 3h 28min 53s 760ms）
• GSM的调制方式是BT=0.3的GMSK，调制速率为 270.833千波特，0.3表示了高斯滤波器的带宽和比特率 之间的关系。
• 在GSM中，数据的比特率被选择为正好是频偏的4倍， 这可以减小频谱的扩散，增加信道的有效性。
26
GSM的多址方案
• FDMA与TDMA的混合方式 • 每个载波带宽为200kHz，含8个物理信道。
0
1
2
3
4
5
6
7
常规突发序列 （ NB）
TB 3
频率校准
突发序列 （ FB）
TB 3
同步突发序列 （ SB）
TB 3
接 入 突 发 序 列 TB
（ AB）
8
1 时 隙 = 156.25 比 特 持 续 期 （ 15 / 26 ms）
加密信息比特 58
训练序列 26
加密信息比特 58
TB GP 3 8.25
GSM1800(Rx)
GSM900(Tx) GSM1800(Tx)
温补压控晶体 振荡器
(TCVCXO)
AFC Ref Clock
收发芯片 (Transeiver)
I
Q
I
Q Clock
基带芯片
(B.B Block)
Data
Le
功率放大器+功率 控制芯片
(PA+PA Control IC)
APC(PA_Lever)
调制信号的带宽通过环路滤波器来控制，可以获得很好的带外抑制 ，杂散小
只能用于恒包络调制方式
18
频率合成
整数分频(Integer-N) 频率合成器 小数分频(Fractional-N) 频率合成器 直接数字频率合成(DDS)
19
PLL频率合成
PLL基本原理
20
PLL频率合成
整数分频(Integer-N) 频率合成器
1
GSM手机硬件基础知识
-----射频部分
内容纲要
射频基础知识 GSM手机基础知识 GSM手机射频主要器件介绍 GSM手机主板 GSM手机测试常用射频仪表 校准和综测 仿真技术 天线基础
2
3
射频基础知识
射频基础知识
多高的频率才是射频？
30-300kHz 300kHz-3MHz 3-30MHz 30-300MHz 300-1000MHz 1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz
– 自谐振频率 频率高到一定的程度，元件的阻 抗会由原来的感性变成容性或由 容性变成感性，这说明寄生效应 已经占据主导地位，元件无法再 工作。例如右图中一个电感电抗 随频率的变化。
10
接收机体系结构
超外差 低中频或近零中频 零中频或直接变换
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超外差结构
经典接收机架构，性能好，成本高 使用混频器将高频信号搬到一个低得多的中频频率后再进行信道滤
CDMA 800MHz
824MHz～849MHz 上行频率 869MHz～894MHz 下行频率
WCDMA IMT
1920MHz～1980MHz 上行频率 2110MHz～2170MHz 下行频率
6
分布系统与集总系统
分布(distributed) 系统与集总(lumped) 系统
– 环路电压和节点电流定律在任何时候都成立吗？ 当然，如果你的模型没错的话。
–不存在镜像频率 –不需要镜频抑制
滤波器 –信道选择只需低 通滤波器（通常集成在射频主芯片内）
直流偏移问题（DC offset） 本振泄漏和放大器直流漂移等都会造成DC offset
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