射频电路系统入门培训教材(PPT 34张)
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射频基础知识培训课件知识
功率相关概念
信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR 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肩峰的瞬态功率.通常概率取为0.01%.
功率相关概念
功率相关概念
信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR 解释：平均功率是系统输出的实际功率.在某个概率下峰值功率跟平均功率的比就称为在某个概率下的峰均比,如PAR=9.10.1%,各种概率下的峰均比就形成了CCDF曲线（互补累积分布函数）. 在概率为0.01%处的PAR,一般称为CREST因子.
噪声相关概念
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,如下面所示.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.
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.如下图：
无线通信的电磁波传输
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.
信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR 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肩峰的瞬态功率.通常概率取为0.01%.
功率相关概念
功率相关概念
信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR 解释：平均功率是系统输出的实际功率.在某个概率下峰值功率跟平均功率的比就称为在某个概率下的峰均比,如PAR=9.10.1%,各种概率下的峰均比就形成了CCDF曲线（互补累积分布函数）. 在概率为0.01%处的PAR,一般称为CREST因子.
噪声相关概念
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,如下面所示.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.
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.如下图：
无线通信的电磁波传输
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.
射频基础知识及其主要指标PPT课件
A＝e· 50 ＝E·λ/π
50
·
73 .13
73 .13
若以dBμv计，则有 A＝E＋20lgλ/π ＋20lg ＝E＋20lg λ/π －1.65（dB
50
7μ3v.）13
＝E＋20lgλ－11.6（dBμv）
对于其它接收天线，只需增加其相对于
半波偶极天线的增益Gr即可
即：A＝E＋20lgλ－11.6＋Gr
Comba Telecom Systems
为满足第三代（3G）蜂窝移动通信技术和业务发展的需求， 中国于2002年对3G系统使用的频谱作出了如下规划： ①第三代公众蜂窝移动通信系统的主要工作频段： 频分双工(FDD)方式：1920~1980 MHz / 2110~2170 MHz；
时分双工(TDD)方式：1880~1920MHz、2010~2025 MHz。
②第三代公众蜂窝移动通信系统的补充工作频段： 频分双工(FDD)方式：1755~1785 MHz / 1850~1880 MHz；
时分双工(TDD)方式：2300~2400MHz，与无线电定位业 务共用，均为主要业务。
Comba Telecom Systems
③IMT-2000的卫星移动通信系统工作频段：1980-2010 MHz / 2170-2200 MHz。
带宽或者提高载噪比来达到。
Comba Telecom Systems
电场强度、电压及功率电平的换算
电场强度是指长度为1m的天线所感应到的电压，以V/m,mV/m或μV/m计。对 半波耦合天线而言，其有效长度为λ/π，故其感应的电压为：
e＝E·λ/π（V） 式中，E为电场强度（V/m）, λ为波长（m） 由于半波偶极天线的阻抗是73.13Ω，而移动通信接收机的输入阻抗通常为 50Ω，在天线与接收机之间需有一个匹配网络，如图所示，此时，接收机的输 入电压A（开路电压）为：
射频电路系统入门培训教材(34张)PPT
CT2, GSM900, ISM900 GSM1800, DECT1900, DCS1800
ISM(WLAN) WCDMA VSAT, ISM(HyperLAN)
DBS VSAT, DBS
DBS military
射頻电路常用基本单位பைடு நூலகம்
dB 10 log P 2 20 log V 2
P1
V1
dBm 10 log P signal 1 mW
波长范围
10-1 Mm 1-0.1 Mm 100-10 km
10-1 km 1-0.1 km 100-10 m
10-1 m 100-10 cm
10-1 cm 1-0.1 cm 1-0.1 mm 130-30 cm 30-15 cm 15-7.5 cm 7.5-3.75 cm 3.75-2.4 cm 2.4-1.67 cm 1.67-1.13 cm 1.13-0.75 cm 7.5-1 mm 1-0.1 mm
放大器 滤波器 下变频器
LNA
5357C0射频系统关键供电管脚
内置PA供电
频率合成供电
DAC、ADC： IQ调制供电
PLL供电
4360射频系统关键供电管脚
内置接收混频器 供电
内置接TX混频器 供电
VCO、PLL供电
2.4G内置PA 供电
5G内置PA 供电
VCO、PLL供电
天线
• 关键指标：
– VSWR（电压驻波比）； – ReturnLoss； – Gain； – 方向图； – 带宽； – 阻抗； – 波瓣宽度；
• 从图可见，分布电容Cs与电感线圈并联，这也意 味着，一定存在着某一频率，在该频率点线圈电 感和分布电容产生并联谐振，使阻抗迅速增加。 通常称这一谐振频率点为电感器的自谐振频率 （SRF，Self Resonant Frequency）。当频率超 过谐振频率点时，分布电容Cs的影响将成为主要 因素，线圈的阻抗降低。
ISM(WLAN) WCDMA VSAT, ISM(HyperLAN)
DBS VSAT, DBS
DBS military
射頻电路常用基本单位பைடு நூலகம்
dB 10 log P 2 20 log V 2
P1
V1
dBm 10 log P signal 1 mW
波长范围
10-1 Mm 1-0.1 Mm 100-10 km
10-1 km 1-0.1 km 100-10 m
10-1 m 100-10 cm
10-1 cm 1-0.1 cm 1-0.1 mm 130-30 cm 30-15 cm 15-7.5 cm 7.5-3.75 cm 3.75-2.4 cm 2.4-1.67 cm 1.67-1.13 cm 1.13-0.75 cm 7.5-1 mm 1-0.1 mm
放大器 滤波器 下变频器
LNA
5357C0射频系统关键供电管脚
内置PA供电
频率合成供电
DAC、ADC： IQ调制供电
PLL供电
4360射频系统关键供电管脚
内置接收混频器 供电
内置接TX混频器 供电
VCO、PLL供电
2.4G内置PA 供电
5G内置PA 供电
VCO、PLL供电
天线
• 关键指标：
– VSWR（电压驻波比）； – ReturnLoss； – Gain； – 方向图； – 带宽； – 阻抗； – 波瓣宽度；
• 从图可见，分布电容Cs与电感线圈并联，这也意 味着，一定存在着某一频率，在该频率点线圈电 感和分布电容产生并联谐振，使阻抗迅速增加。 通常称这一谐振频率点为电感器的自谐振频率 （SRF，Self Resonant Frequency）。当频率超 过谐振频率点时，分布电容Cs的影响将成为主要 因素，线圈的阻抗降低。
射频基础知识分解PPT学习教案
第4页/共61页
★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
第5页/共61页
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 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 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）=10logF
1850 –1910 MHz
1930 –1990 MHz
1710-1785 MHz
1805-1880 MHz
1710-1755 MHz
2110-2155 MHz
824 – 849MHz
869-894MHz
830-840 MHz
875-885 MHz
第26页/共61页
★ TD－SCDMA简介
最小带宽 扩频技术 双工方式 帧长 调制方式 码片速率
第7页/共61页
★互调干扰（IMD） 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。
第10页/共61页
无源器件介绍
★耦合器/定向耦合器 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）
★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
第5页/共61页
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 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 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）=10logF
1850 –1910 MHz
1930 –1990 MHz
1710-1785 MHz
1805-1880 MHz
1710-1755 MHz
2110-2155 MHz
824 – 849MHz
869-894MHz
830-840 MHz
875-885 MHz
第26页/共61页
★ TD－SCDMA简介
最小带宽 扩频技术 双工方式 帧长 调制方式 码片速率
第7页/共61页
★互调干扰（IMD） 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。
第10页/共61页
无源器件介绍
★耦合器/定向耦合器 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）
RF(射频)电路理论与设计精品PPT课件
12阻和幅、抗相的传，位变播用变化常化；Z数in的相表 参移示是数常。描。数输述衰入传减阻表输常抗示线数是单上是位入周长表射期度示波性行单和函波位反数相长射，位度波周的行的期变波衰为化减振。 2
13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线（即传输TEM波的传输线）无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下：
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络，满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线（即传输TEM波的传输线）无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下：
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络，满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
射频基础知识及其主要指标PPT课件
Comba Telecom Systems
何谓射频
射频是无线电频率(Radio frequency)的简称(RF)
射频是指能够承载信号能量的无线电波,它可通过天线发 射和接收，並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 线传输时具有趋肤效应现象。该频率在各种无源和有源 电路中R、L、C各参数反映出是分布参数。 在下表中其波长在VHF(米)和UHF(分米)波段通常被我们 用作第二代和第三代移动通信的频率资源。
②第三代公众蜂窝移动通信系统的补充工作频段： 频分双工(FDD)方式：1755~1785 MHz / 1850~1880 MHz；
时分双工(TDD)方式：2300~2400MHz，与无线电定位业 务共用，均为主要业务。
Comba Telecom Systems
③IMT-2000的卫星移动通信系统工作频段：1980-2010 MHz / 2170-2200 MHz。
所决定）所截获的热噪声功率电平。这个热噪声功率电平也称为接收机
的底噪,是计算接收机噪声的基本参数。
No= KT B（W）
B: 接收机（中频）带宽
10
如用dBW表示，可写为
No（dBw）= －204 dBW + 10lgB
或 = －174 dBm + 10lgB
干扰协调
最大干扰容限
Comba Telecom Systems
无线电频段和波段命名
无线电频谱可划分为如下12个频段。频率的单位是赫兹
或周／秒，还可以使用千赫（kHz）、兆赫（MHz）、
吉赫（GHz）表示。
表1.1 无线电频段和波段命名
RF射频技术培训教材课件
• 实物图
电容、电感
放大管
• 放大管主要用来放大射频信号，它与电压、 电流、频率、放大倍数、输入输出功率等 有关。
射频开关
• 射频开关 用来控制转换射频信号的传输方 式，通常是由电压的高低来控制的。
滤波器
• 滤波器主要用来过滤频率，只允许有用的 频率通过，滤除或衰减其他没用的频率。
隔离器
• 主要用对信号输出进行隔离，它具有方向 性，只允许信号通过，不许信号返回。
• 我们都听说过静电，那到底什么是静电呢？ • 静电（Electrostatic）就是物体表面过剩或不足的
静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面： 静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的 结果：静电是通过电子或离子的转移而形成的。
• 静电是无处不在的，它会随着环境、空间和时间 的转移而改变。
• 其实很多静电问题都是由于人们没有ESD（静电放电）意 识而造成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品
静电损害
• 静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差， 会产生放电电流。
• 静电的基本物理特性对器件的影响： 1．静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。 2．静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。 3．静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损 伤）。 4．静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱 极宽（从几十兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损 坏（电磁干扰）
们用收音机收听的广播、电视节目、手机打电话等。 • 无线电波传输速度是非常快的，达到30万公里/秒。 • 无线电波的传输方式：
1）地波，这是沿地球表面传播的无线电波。 2）天波，也即电离层波 ，无线电波进入电离层时其方向会发生改变， 出现“折射” 。 3）空间波，由发射天线直接到达接收点的电波，被称为直射波。 4）散射波，当大气层或电离层出现不均匀团块时，无线电波有可能被 12/23/2023这些不均匀媒质向四面八方反射，使一部分能量到达接收点，这就是 2
《射频基础知识培训》课件
换为中频信号
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
添加标题
添加标题
添加标题
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
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
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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
射频基础知识讲座PPT课件
• 频综
• 耦合
• 检测（功率）
•57
射频电路的基本功能部件
• 频综的组成 ▽ VCO、VCXO 、TCXO、OCXO ▽ PLL（锁相环）
•58
射频电路的基本功能部件
• 频综的主要参数 ▽频率 ▽相噪 ▽功率
•59
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
算
10*log(2)=3dB
10*log(4)=6dB
级联增益=2*4=8倍
10*log(8)=9dB
级联增益=3+6=9dB
•24
射频的一些基本概念
• dBm ▽是一个功率的单位 ▽10*log(功率/mW) ▽1W=10*log(1W/1mW) =10*log(1000) =30dBm
•25
射频的一些基本概念
▽压控衰减器
▽AGC（自动增益控制）
•48
射频电路的基本功能部件
• 衰减器的主要参数 ▽衰减量 ▽IP3（P1dB) ▽输入输出阻抗
•49
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测（功率）
•50
射频电路的基本功能部件
• 混频 ▽无源混频 ▽有源混频
RFE
TRx
DIV
RFE功能示意框图
•16
基站射频系统的基本组成与架构
天 线1
BT M注 入 获 取
R FCM
LNA
4分
路器
TE ST TR X
天 线0
BTM 注入 获取
射频技术入门共21页PPT资料
环境中的射频
• 趋肤效应——产生趋肤效应的原因是由于感抗的作用,导体内部比表面具
有更大的电感L,因此对交流电的阻碍作用大,使得电流密集于导体表面.趋 肤效应使得导体的有效横截面减小,因而导体对交流电的有效电阻比对直 流电的电阻大.
• 自由空间损耗——自由空间是指相对介电常数和相对导磁率都为1的均匀 介质所存在的空间，它是一个理想的无限大的空间，是为简化问题研究而 提出的一种科学抽象。自由空间无线电波传播，仅考虑由能量扩散引起的 损耗，即接收机和发射机之间是无任何阻挡的视距路径时的传播损耗。
4000= 2 X 2 X 10 X 10 X 10
=3dB+3dB+10dB+10dB+10dB=36dB
射频行为(cont’d)
带宽
• 带宽是描述频率范围的方法，它等于器件或应用中最高频率和最低频率的差值， 所以需要两个频率值来定义带宽。有时带宽也用百分比来表达，它等于实际带宽 除以上下频率的平均值。
射频硬件
天线
• 天线可以使有源器件也可以是无源器件。有源天线仅仅是比无源天线在内 部多了一个放大器。
• 天线的大小和形状取决于3个因素：天线需要处理的频率；无线电波传播 的方向；天线发送或接收的功率。
• 天线增益——与平常理解的增益不同，射频能量的绝对值并没有真正变大。 这是方向增益而不是功率增益。是相对于各向同性天线的增益。度量单位 为dBi。
10。如果有两个这样的放大器串接，增益结果将是100(而不是20)。即信 号放大10后，再放大10倍，最后的信号是原始信号的100倍。
• 插入损耗——如果从一个无源器件出来的信号是进入信号的1/100，那么
该器件的损耗为100，即将数据信号除以100可以得到输出信号的幅度。 将信号通过一个无源器件所经历的损耗称为插入损耗。
• 趋肤效应——产生趋肤效应的原因是由于感抗的作用,导体内部比表面具
有更大的电感L,因此对交流电的阻碍作用大,使得电流密集于导体表面.趋 肤效应使得导体的有效横截面减小,因而导体对交流电的有效电阻比对直 流电的电阻大.
• 自由空间损耗——自由空间是指相对介电常数和相对导磁率都为1的均匀 介质所存在的空间，它是一个理想的无限大的空间，是为简化问题研究而 提出的一种科学抽象。自由空间无线电波传播，仅考虑由能量扩散引起的 损耗，即接收机和发射机之间是无任何阻挡的视距路径时的传播损耗。
4000= 2 X 2 X 10 X 10 X 10
=3dB+3dB+10dB+10dB+10dB=36dB
射频行为(cont’d)
带宽
• 带宽是描述频率范围的方法，它等于器件或应用中最高频率和最低频率的差值， 所以需要两个频率值来定义带宽。有时带宽也用百分比来表达，它等于实际带宽 除以上下频率的平均值。
射频硬件
天线
• 天线可以使有源器件也可以是无源器件。有源天线仅仅是比无源天线在内 部多了一个放大器。
• 天线的大小和形状取决于3个因素：天线需要处理的频率；无线电波传播 的方向；天线发送或接收的功率。
• 天线增益——与平常理解的增益不同，射频能量的绝对值并没有真正变大。 这是方向增益而不是功率增益。是相对于各向同性天线的增益。度量单位 为dBi。
10。如果有两个这样的放大器串接，增益结果将是100(而不是20)。即信 号放大10后，再放大10倍，最后的信号是原始信号的100倍。
• 插入损耗——如果从一个无源器件出来的信号是进入信号的1/100，那么
该器件的损耗为100，即将数据信号除以100可以得到输出信号的幅度。 将信号通过一个无源器件所经历的损耗称为插入损耗。
射频电路原理ppt课件
天线、匹配网络、射频衔接器
无顶针插入时， 簧片处于接触形 状，信号由天线
接纳至主板
射频头顶 针插入时 将簧片断 开，信号 有综测仪 衔接至主式
双工滤波器〔U601〕
❖ 2、双工滤波器〔U601〕：
❖
双工滤波器是一种无源器件，内部包括发射滤波器
和接纳滤波器，它们都是带通滤波器。作用是将接纳射
射频收发信机〔U602〕
射频收发信机〔U602〕
❖ 低噪声放大器(LNA): 作用是将天线接纳到的微弱的射频信 号进展放大，以满足混频器对输入信号幅度的需求，提高 接纳机的信噪比。
❖ 混频器(MIX):是一个频谱搬移电路，它将包含接纳信息的 射频信号转化为一个固定频率的包含接纳信息的中频信号。 它是接纳机的中心电路。混频电路又叫混频器〔MIX〕是 利用半导体器件的非线性特性，将两个或多个信号混合， 取其差频或和频，得到所需求的频率信号。在手机电路中， 混频器有两个输入信号(一个为输入信号，另一个为本机振 荡)，一个输出信号〔其输出被称为中频IF〕。当混频器的 输出为射频信号频率与本振信号之和，且比信号频率高时， 所用的混频器被称为上边带上变频；
频信号与发射射频信号分别，以防止强的发射信号对接
纳机呵斥影响。由于发射信号总是比接纳信号强，而强
信号对弱信号有抑制造用，会使接纳电路被强信号阻塞，
使接纳的弱信号被淹没，引起接纳灵敏度下降。所以接
纳滤波器就是阻止发射信号串人接纳电平，当然，也有
一并拒收天线接纳到的接纳频段以外的信号；而发射滤
波器那么回绝接纳频率段的噪声功率及发射调制信号。
射频收发信机〔U602〕
❖ 鉴相器〔PD〕：是英文Phase Detector 的缩写。它是一 个相位比较器，是一个相差—电压转换安装，可将VCO 振荡信号的相位变化变换为电压的变化。鉴相器输出的是 脉动直流信号，这一脉动直流信号经LPF 滤除高频成分后 去控制VCO 电路。
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dB m 0 1 2 3 3 3 0 0 0 3 6
w a tt 1m W 10m W 100m W 1W 2W 4W
20 log
1 mV
射频电路的设计方法与理论
射频电路的设计方法：
• 场的方法—基于麦克斯韦方程的设计方法：电磁场数值方法，Ansoft HFSS、CST等等仿真软件 • 路的方法—基于基尔霍夫定律基本原理的设计方法：电路分析方法， MicrowaveOffice、ADS等等仿真软件
滤波器、开关、匹配电路
滤波器
匹配网 络
滤 波 电 路
天线开关
PA
• 关键指标
– 输出功率； – Gain； – 工作电压； – 工作电流； – 最大输入电平； – 1dB压缩点； – Pdet电压范围； – 2f，3f谐波分量；
RTC6649e
本振滤波电路
PA
PA输出匹配电路 和滤波电路
LNA
射频电路系统入门培训教程
刘李云
培训目的
• • • • • 了解射频相关的一些概念； 了解整个射频系统组成； 了解组成射频系统的各个模块单元； 了解实际射频电路； 初步了解射频电路分析方法和工作内容；
常用无线电波频段分布
Band No. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 名称 ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF Decimillimeter P band L band S band C band X band Ku band K band Ka band mm wve submm wave 频率范围 30-300 Hz 300-3000 Hz 3-30 KHz 30-300 KHz 300-3000 KHz 3-30 MHz 30-300 MHz 300-3000 MHz 3-30 GHz 30-300 GHz 300-3000 GHz 0.23-1 GHz 1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz 8-12.4 GHz 12.5-18 GHz 18-26.5 GHz 26.5-40 GHz 40-300 GHz 300-3000 GHz 波长范围 10-1 Mm 1-0.1 Mm 100-10 km 10-1 km 1-0.1 km 100-10 m 10-1 m 100-10 cm 10-1 cm 1-0.1 cm 1-0.1 mm 130-30 cm 30-15 cm 15-7.5 cm 7.5-3.75 cm 3.75-2.4 cm 2.4-1.67 cm 1.67-1.13 cm 1.13-0.75 cm 7.5-1 mm 1-0.1 mm 应用 Navigation, sonar Radio beacons, navigation AM broadcast, Coast Guard Telephone, telegraph TV, FM broadcast TV, Satellite links Radar, Micerwave links Radar, experimental CT2, GSM900, ISM900 GSM1800, DECT1900, DCS1800 ISM(WLAN) WCDMA VSAT, ISM(HyperLAN) DBS VSAT, DBS DBS military
射频电路基础理论：
• 传输线理论
• 微波网络理论
射频系统组成单元
• • • • • • • • • • • • 天线 天线开关 PA LNA 滤波器 射频传输线：微带线、同轴线等等 混频器（mixer） VCO PLL 高频电容 高频电感 匹配网络
射频系统框图
放大器 上变频器
天线
基 带 处 理 器 单 元
VCO、PLL供电
VCO、PLL供电
天线
• 关键指标：
– VSWR（电压驻波比）； – ReturnLoss； – Gain； – 方向图； – 带宽； – 阻抗； – 波瓣宽度；
天线开关
• 关键指标
– 插损； – 隔离度； – 1dB压缩点； – 控制逻辑：开关的控制逻辑要与主控相匹配； – 响应时间；
DAC
滤波器
PLL
VCO
PA
滤波器 天线 开关
滤波器
ADC 放大器
滤波器 下变频器 LNA
5357C0射频系统关键供电管脚
内置PA供电
频率合成供电
DAC、ADC： IQ调制供电
PLL供电
4360射频系统关键供电管脚
2.4G内置PA 供电 内置接收混频器 供电
5G内置PA 供电
内置接TX混频器 供电
串联谐振频率时，该电容器将表现为电感
性而不是电容性。
一个电容器的阻抗绝对值与频率的关系
高频电感－射频特性
• 线圈通常时用导线在圆柱体上绕制而成，相邻位
置线段间有分离的移动电荷，寄生电容的影响上 升。如右图 • 一个电感器的高频等效电路如图所示，图中，电 容Cs为等效分布电容，Rs为等效电感线圈电阻， Cs和Rs分别代表分布电容Cd和电阻Rd的综合效应。 • 从图可见，分布电容Cs与电感线圈并联，这也意 味着，一定存在着某一频率，在该频率点线圈电 感和分布电容产生并联谐振，使阻抗迅速增加。 通常称这一谐振频率点为电感器的自谐振频率 （SRF，Self Resonant Frequency）。当频率超
• 关键指标
– Gain； – 噪声系数； – 最大输入电平；
RTC5608、BFU730
内置匹配 LNA 低噪声 RF三极管
高频电容－射频特性
• 一个电容器的高频等效电路如图所示，图 中，电感L等效为引线电感，电阻Rs表示 引线导体损耗，电阻Re表示介质损耗。 • 由图可见，电容器的引线电感将随着频率 的升高而降低电容器的特性。如果引线电 感与实际电容器的电容谐振，这将会产生 一个串联谐振，使总电抗趋向为0 。由 于这个串联谐振产生一个很小的串联阻抗， 所以非常适合在射频电路的耦合和去耦电 路中应用。然而，当电路的工作频率高于
射頻电路常用基本单位
P2 V2 dB 10 log 20 log P1 V1 dBm dBW dBc dBmV 10 log 10 log 10 log P signal 1 mW P signal 1 W P signal P carrier V
signal