移动通信射频基本知识

4
一、2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之间换算 •
1.2 移动GSM1800M数字蜂窝网移动通信系统：
工作频段：上行1710-1745MHZ 下行1805-1840MHZ 频率与信道之间换算公式：上行：1710.2MHZ+(N-512)*0.2 下行：1805.2MHZ+(N-512)*0.2
Comba TELECOM SYSTEMS
移动通信射频基本知识
京信通信系统(中国)有限公司北京分公司 2008年8月
1
ห้องสมุดไป่ตู้
本课程学习目的
掌握2G通信网络制式的频率划分以及
与 载波信道之间换算
了解微波射频基本知识

◆ ◆
了解无源器件的基本性能和参数指标
学会无线覆盖链路计算模型分析 分析不同制式接收机接收灵敏度和允许 的最大路径损耗
10
二、微波射频知识
• 2.2、终端接收电场强度E（dBuv/m）、接收电压A（dBuv）、接收功 率电平Pi（dBmw）之间关系：
接收电场强度E：指长度1米的接收仪器（通常是天线）所感应到的电 压；对于没有增益的天线而言其有效长度=λ /3.14;所以A=E*(λ /3.14)
A（dBuv）=E（dBuv/m）+G(天线增益)+20 ㏒（λ/3.14）-1.65
20
二、微波射频知识
2.5 光器件介绍：
光分路/合路器——是一种能对光信号进行功率的分配或合成（光分 路/合路）的器件。（相当于电信号的功率分配器和功率合成器） 。
1.31m+1.55 m 1.31m
1.55m
波分复用器——光合波器或光分波器统称为波分复用器。它能将多个 光载波进行合波（波分复用器WDMer）或分波（解复用DeWDMer），使 光纤的通信容量成倍的提高。目前采用1310nm/1550nm波分复用器较 多，它可将波长1310nm和1550nm的光信号进行合路或分路。 主要指标——插损和隔离度。
联通GSM1800M系统使用频点为686-735.
7
一、2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之间换算
• 1.5 联通CDMA800M数字蜂窝网移动通信系统：
工作频段：上行825~835MH 下行870~880 MHZ 频率PN码换算公式：上行：F=825+指令载波频率号*0.03 下行：F=870+指令载波频率号*0.03 联通CDMA800M系统常用使用频点为160.201.242.283.
1 LC
L1
2
14
二、微波射频知识
2.3 微波射频常用到的基本物理量：
噪声系数（NF）——衡量电路或系统的噪声性能好坏（噪声恶化程度） 的参数。定义为输入信（载）噪比与输出信（载）噪比的比值。单位 为分贝（dB）。 NF（dB）=输入载噪比（dB）–输出载噪比（dB） NF（dB）越小，系统噪声性能越好。理想时，NF=0dB（1）。
2
射频基本知识介绍
目录
2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之 间换算
微波射频知识 无源器件的基本性能和参数指标
无线覆盖链路计算模型分析
分析不同制式接收机允许的最大路径损耗
3
一、2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之间换算 •
1.1 移动GSM900M数字蜂窝网移动通信系统：
阻抗匹配——使反射系数为零，即无反射时称匹配。 选择性——衡量工作频带内的增益及带外幅射的抑制能力，-3dB带宽 即增益下降3dB时的带宽。 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dB。
13
二、微波射频知识
2.3 微波射频常用到的基本物理量：
隔离度——非耦合端口与输入端口的功率比，单位为dB。 隔离度（dB）=非耦合端口功率（dBm）输入端口功率（dBm） 例如：天线隔离度LC——指天线1的输出功率与它进入天线2输出端（末级） 的功率之比。（图中L1称为转换损耗——指天线2上来自天线1的功率（即干 扰）与天线2产生的互调产物功率之比。）
Pi=A2/R R为匹配阻抗，通常取值为50Ω
Pi（dBmw）=10㏒（Pi mw）=10㏒（A2/R） 问题：如果要计算这三者之间的关系，需要给出那几个条件？
（频率、匹配阻抗、三个值中任意一个值）
11
二、微波射频知识
• 2.3 微波射频常用到的物理量：
增益(db)：即放大倍数，单位为分贝(db)，即db=10 lgA（A为功放倍 数） 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），也可是输出功率与反射功率之比。驻波比反映传输性能的 好坏。它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间，驻波比为1，表 示完全匹配,为无穷大则表示反射,全失配.驻波比反映传输性能的好 坏。它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间，驻波比为1，表示 完全匹配,为无穷大则表示反射,全失配. 驻波比与回波损耗对照表：
单模光纤(A级)
多模光纤 3~3.5dB/km
0.35dB/km
0.6~2.0dB/km
0.25dB/km
22
二、微波射频知识
2.5 光器件介绍：
光衰减器——就是在光信息传输过程中对光功率进行预定量的光衰减 的器件。按衰减值分3、5、10、15、20dB五种。 光法兰头——即光纤连接器，实现两根光纤连接的器件。目前公司采 用FC型和SC型两种活动连接器，既可以连接也可以分离。 光纤——传输光信号的光导纤维，材料是玻璃纤芯和涂覆层。分为多 模光纤和单模光纤两大类。 单模光纤——传输频率单一的单色直线光，芯径在10m以下（如8.3 m/125 m光纤），其标准工作波长为1.31 m/1.55 m。 多模光纤——传输多频共存的多色波动光，芯径在50 m以上（如 62.5 m/125 m光纤），其标准工作波长为0.85 m/1.31 m。
三阶互调——若存在两个正弦信号1和2，由于非线性作用将产生许多互调 分量|±p 1 ±q 2 |，p+q称为阶。其中的2 1–2和2 2 –1两个频 率分量称为三阶互调分量。 三阶互调系数M3——三阶互调分量的功率P3和信号1或2的功率P 1（2）之 比称为三阶互调系数M3，即M3=10lgP3/P1 (dBc)。M3越小，互调干扰就越小。
8
一、2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之间换算
• 1.6 TETRA800M数字无线集群通信系统：
工作频段：上行806~821MHZ 下行851~866 MHZ 频率与信道之间换算公式：上行：F= 755.0125+指令载波频率号*0.025
下行：F= 800.0125+指令载波频率号*0.025
移动GSM1800M系统使用频点为512-685.
5
一、2G通信网络制式的频率划分以及与载波信道之间换算 •
1.3 联通GSM900M数字蜂窝网移动通信系统：
工作频段：上行909~915MHZ 下行954~960 MHZ 频率与信道之间换算公式：上行：F=890+0.2*指令载波频率号 下行：F=935+0.2*指令载波频率号
TETRA800M数字无线集群系统使用频点为2040-2639.
9
二、微波射频知识
• 2.1、功率 /电平（dBm）的换算关系： 此指标是反映放大器的输出能力，单位：w、mw、dBm 注：dBm是取1 mw作为基准值，以分贝表示的绝对功率电平, 换算公式：电平（dBm）=10 lg功率mw/1mw 5w=10 lg5000=37 dBm 10w=10 lg10000=40 dBm 20w=10 lg20000=43 dBm 1w=10 lg1000=30 dBm 从上看出：功率每增加一倍，电平值增加3 dBm
VSWR 回波损耗 1.2 21 1.25 19 1.30 17.6 1.35 16.6 1.4 15.6 1.5 14
驻波过大会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务 性能,一般要求驻波＜1.2,最大不超过1.5。
12
二、微波射频知识
2.3 微波射频常用到的基本物理量：
单工——单频单工制，收发使用同一频率，收发不能同时进行。 双工——异频双工制，收发使用两个不同频率，收发可同频进行。 单工、双工均属移动通信工作方式。 双工环形器——即双工环行滤波器，是一种能使信号实现单方向传输 的双工滤波器。根据信号走向来完成分路、合路的功能。
18
二、微波射频知识
2.4 微波射频常用器件：
滤波器——通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件。高通、低 通，带通滤波器。 衰减器——在相当宽的频率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，由电阻元件组成的四端网络，主要用途 是调整信号的大小，改善阻抗匹配。 负载——终端在某一电器输出端口，接收电功率的元器件，部件或装 置均称为负载。阻抗要匹配。 馈线——是传输高频电流的传输线。1/2、7/8、8D线。 跳线——元器件或设备间短的连接线。
15
二、微波射频知识
2.3 微波射频常用到的基本物理量：
选择性——衡量滤波器选择有用信号同时抑制无用信号的能力。常 用带宽BW、矩形系数K0.1来表示。 带宽BW——滤波器对信号的衰减为-3dB时所决定的频率宽度。
3dB 20dB
BW BW0.1
fC
f
16
二、微波射频知识
2.3 微波射频常用到的基本物理量：
P1 2 1–2 1 2
P3 2 2–1 f
依此延伸讨论设备功放上下行饱和的问题？
17
二、微波射频知识
2.4 微波射频常用到的一些器件：
滤波器——通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件。 高通、低 通，带通滤波器。 衰减器——在相当宽的频率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，由电阻 元件组成的四端网络，主要用途 是调整信号 的大小，改善阻抗匹配。 负载——终端在某一电器输出端口，接收电功率的元器 件，部件或装置均称为负载。阻抗要匹配。 馈线——是传输高频电流的传输线。1/2、7/8、8D线。 跳线——元器件或设备间短的连接线。