射频微波(知识点)

一、射频/微波技术及其基础

1、射频/微波技术的基础 ✓ 什么是微波技术

研究微波的产生、放大、传输、辐射、接收和测量的科学。射频/微波技术是研究射频/微波信号的产生、调制、混频、驱动放大、功率放大、发射、空间传输、接收、低噪声放大、中频放大、解调、检测、滤波、衰减、移相、开关等各个电路及器件模块的设计和生产的技术，利用不同的电路和器件可以组合成相应的射频/微波设备。微波技术主要是指通信设备和系统的研究、设计、生产和应用。

✓ 微波技术的基本理论是以麦克斯韦方程为核心的场与波的理论

2、射频/微波的基本特性

✓ 频率高、穿透性、量子性、分析方法的独特性

射频频段为30 ～ 300MHz ，微波频段为300MHz ～ 3000GHz ，相对应波长为1m ～0.1mm ，照射于介质物体时能深入到该物质的内部。根据量子理论，电磁辐射能量不是连续的，而是由一个个的“光量子”组成，单个量子的能量与其频率的关系为e = h ·f

式中,h = 4×10-15电子伏·秒 (eV ·S) 成为普朗克常数

3、射频/微波技术在工程里的应用

✓ 无线通信的工作方式

1、单向通信方式

通信双方中的一方只能接收信号，另一方只能发送信号，不能互逆，收信方不能对

发信方直接进行信息反馈

2、双向单工通信方式

3、双向半双工通信方式

通信双方中的一方使用双频双工方式，可同时收发；另一方则使用双频单工方式，

发信时要按下“送话”开关。

4、双向全双工通信方式

通信双方可以通信进行发信和收信，这时收信与发信一般采用不同的工作频率，通

-讲 开关按-讲 按-讲 受话器受话器

二、电磁波频谱1

2、射频/

✓GSM900系统的频道配置

GSM-900系统采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一信道的收发频率间隔为45MHz, 频道序号和频道标称中心频率的关系为

F上行（n）= 890.2 +（n-1）×0.2 MHz

F下行（n）= F上行（n）+ 45 MHz

式中：频道序号 n = 1 ～ 124

在我国的GSM900网络中，1～94号载频分配给中国移动使用，96～124号载频分配给中国联通使用，95号载频作为保护隔离，不用于业务。

✓DCS1800系统的频道配置

DCS1800系统采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一行到的收发频率间隔为95MHz，频道序号和频道标称中心频率的关系为

F上行（n）= 1710.2 +（n-512）×0.2 MHz

F下行（n）= F上行（n）+ 45 MHz

式中：频道序号 n = 512 ～ 885

在我国的DCS1800网络中，512～561号载频分配给中国移动使用，686～736号载频分配给中国联通使用。

✓WCDMA的频道配置

WCDMA的工作频道为20MHz，可在60MHz内任意选择，信道带宽为5MHz。

✓TD-SCDMA的频率配置

工作频率

●1800～1920 MHz（上/下行共用）

2010～2025 MHz（上/下行共用）

2300～2400 MHz（上/下行共用）

●*1850～1910 MHz（上/下行共用）

1930～1990 MHz（上/下行共用）

●*1910～1930 MHz（上/下行共用）

注：1、*用在ITU定义的区域2，此频段分配属研究频段

2、其他频段有相关主管部门确定

中国移动TD-SCDMA网的频率范围及信道

2010～2025MHz；信道带宽：1.28MHz；信道间隔：1.6MHz

载频有效工作带宽计算：

（N-1）×1.6MHz + 1.28MHz + (M-1)×5MHz

式中：N为频点数，M为组数

三、射频/微波工程中的重要参数

1、频率、阻抗和功率的表征

✓频率

1、频率的定义

频率是单位时间内重复的次数。频率和周期在数学上互为倒数，即f=1/T

2、有关信号频率的基本电路

在射频/微波电路里，直接与信号频率相关的电路及仪器有信号发生器、频率变换器、频率选择器。

✓功率

1、功率的定义

描述射频/微波信号的能量大小，单位是瓦特，用符号Ｗ表示。

2、有关射频/微波信号功率的基本电路

在射频/微波电路里，直接与信号功率相关的电路及仪器有衰减器、功率分配/合路器、定向耦合器、放大器

✓阻抗

1、阻抗的定义

在特定频率下，描述射频/微波电路对微波信号能量传输的影响的一个重要参数。

2、有关射频/微波阻抗的基本电路

阻抗变换器、阻抗匹配器、阻抗标准器

四、射频/微波工程测量技术

1、测量的重要性

✓测量是人类认识和改造世界的一种重要的手段。在人们对客观事物的认识过程中，经常需要进行定性、定量的分析，这时就要进行测量。测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程，通过大量的测量，人们可以逐步准确地认识各种客观事物，建立起各种定理和定律。所以，杰出的科学家门捷列夫说：“没有测量，就没有科学”。电子信

息科学是现代科学技术的象征，它的三大支柱是：信息获取（测量技术）、信息传输（通信技术）、信息处理（计算机技术），三者中信息的获取是首要的，而电子测量是获取信息的重要手段。

✓ 微量技术包括哪些方面？

微波信号特性的测量和微波网络特性的测量

2、微波频率的测量

✓ 直接影响信号的频率稳定度的因素为如下五方面。

1. 频率源的参数变化

2. 外界干扰的影响

3. 频率源噪声的影响 （1）附加噪声 （2）干扰噪声 （3）调频闪变噪声

4. 信号的杂散（或寄生信号）引起频率不稳定性

5. 交流干扰（或称哼扰调制） ✓ 射频/微波工程对频率特性的要求

1、时域特性

频率误差：指直放站在工作频带内输入频率与输入频率的偏差 调制准确度：可用相位误差来衡量，直放站相位误差是指直放站输出相位轨迹与其回归线之差。

2、频域特性

移动通信系统里通信信号的频域特性是对通信设备的重要指标，该指标要求的表征形式较多，最主要的是用噪声、频谱等特性来表示。 ✓ 频差倍增技术

该技术是将频差通过倍增器，扩大后再进行测量，也可称为“频率倍增技术”

被测频率（f x ）、标称频率（f s ）、频率偏差（Δf ）有如下关系

频差倍增有三种方式：直接倍增、一级倍增、多级倍增

3、微波功率的测量

✓ 基本概念：

测量微波功率的最常用方法是“热”的方法，即把微 波能量转换成热能，然后用测热的方法进行测量。常用的测热式功率测量仪器有量热式功率计、热偶式功率计和测辐射热器式功率计等。 ✓ 对数单位

1、 绝对功率电平（dBm ）

以基准量P0 = 1mW 作为零功率电平（0dBm ），则任意功率（被测功率）Px 的功率电平定义为：

fs fx = fs ± Δf

f M = fs ± M Δf x s f f f =±∆0()()10l

g 10lg 1X X mW P P mW P dBm P mW ==