射频通讯RF基础二
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
23
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
26
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
RF_射频电路基础
1901年，Guglielmo Marconi 利用電磁波實現了橫跨大西 洋的無線通訊。
STUCC K.H. Cheng
1.1 射頻概念—IEEE 頻譜
頻段 ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF 頻率 波長 P L S C X Ku K Ka 毫米波 微米波 頻段 頻率 0.23~1GHz 1~2GHz 2~4GHz 4~8GHz 8~12.5GHz 12.5~18GHz 波長 30~130cm 15~30cm 7.5~15cm 3.75~7.5cm 2.4~3.25cm 1.67~2.4cm 30~300Hz 1000~10000km 300~3000Hz 3~30KHz 300k~3MHz 3~30MHz 30~300MHz 300M~3GHz 3~30GHz 30~300GHz 300~3000GHz 100~1000km 10~100km 1~10km 0.1~1Km 10~100m 1~10m 10~100cm 1~10cm 0.1~1cm
STUCC K.H. Cheng
/wiki/ARFCN
STUCC K.H. Cheng
1.2 射頻通信電路應用簡介
GSM900 頻段範圍 上行頻帶/MHz(手機發射) 下行頻帶/MHz(基地台發 射) 雙工間隔/MHz 佔用頻譜/MHz 通道數 ARFCN 同時用戶數 通道間隔 調變方式 數據傳輸速率 Bit rate持續期 P band 935~960 890~915 45 2X25 124 1~124 992 G1abnd 880~890 925~935 55 2X10 49 975~1023 392 200KHz GMSK(BXT)=0.3 270.88kbps 2.69uS GSM1800 Lband 1710~1785 1805~1880 95 2X75 374 512~885 2992
射频技术 基础
802.11b , 802.11g ISM band 802.11a
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元培資管系
陳哲儀老師
Ch03-6/63
8個RF頻帶
元培資管系
陳哲儀老師
Ch03-7/63
大氣層分為好幾層，也可簡單分為離子層與 對流層，無線通訊可利用這兩層。
元培資管系
陳哲儀老師
Ch03-8/63
繞射發生於傳送端與接收端之間有阻擋物，受 阻擋物壓縮使行進變慢，牽動整個波方向改 變，故感覺像繞過阻擋物。 在高頻時，繞射與反射與阻擋物之形狀與RF波 之大小、相位與極性有關。但較低頻時其波長 較長，比較接近實體物件大小，所以較容易產 生繞射。
Building
死角
陳哲儀老師 Ch03-25/63
元培資管系 陳哲儀老師 Ch03-29/63
基本RF線路
Mixer
濾波器
天線 傳送端
輸入 放大器
VCO
放大器
天線 接送端 濾波器 放大器
VCO
元培資管系 陳哲儀老師 Ch03-30/63
Mixer
濾波器 放大器
輸出
RF元件 – 放大器
將RF訊號放大 傳送端一般稱為HPA (High Power Amplifier) 接送端一般稱為LNA (Low Noise Amplifier)
當RF線路阻抗不匹配時，會發生VSWR現象。 阻抗表示阻擋電流通過之能力，單位為歐姆Ω 阻抗會造成部分的訊號回彈，且會使訊號在纜線上互相 抵銷。VSWR會造成回彈損失。 阻抗匹配：完美匹配 只要在VSWR在 1.4:1 以內則都不錯。 VSWR值過大會造成RF線路傳送之功率顯著下降，某些 未安置保護設計，如此回彈訊號甚至能燒壞傳送線路。 一般手機均有此保護設計。 為防止VSWR，所有的纜線、接頭、設備的阻抗均需相 同。
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。
RF射频知识详细介绍
九、RF系统框图（上行链路—发射机）：
GMSK调制器
GMSK 信号
IQ调制器
IQ 信号
TX VCO
射
载
频
波
已
信
调
号
射频PA
频率 合成 器
天线开关
天线
GMSK调制和IQ调制：
GSM使用一种称作0.3GMSK(高斯最小频移键控)的数字调制方式。 0.3表示高斯滤波器带宽与比特率之比。
GMSK是一种特殊的数字FM调制方式。给RF载波频率加上或者减去 67.708KHz表示1和0。使用两个频率表示1和0的调制技术记作FSK（ 频移键控）。在GSM中，数据速率选为270.833kbit/sec，正好是RF 频率偏移的4倍，这样作可以把调制频谱降到最低并提高信道效率。 比特率正好是频率偏移4倍的FSK调制称作MSK（最小频移键控）。 在GSM中，使用高斯预调制滤波器进一步减小调制频谱。它可以降 低频率转换速度，否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量（ 开关谱）。
4
3kHz—30kHz
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30kHz—300kHz
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0.3MHz---3MHz
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3MHz---30MHz
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30MHz---300MHz
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300MHz—3GHz
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3GHz-----30GHz
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30GHz-----300GHz
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0.3THz----3THz
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3THz—30THz
14
30THz----300THz
dB
dB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3] 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4] 通常我们使用GSM900射频线损耗约为0.5dB。 [例5] 如果甲的功率为33dBm，乙的功率为27dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。
RF_MW-2射频通信原理概述及术语释义
吾将上下而求索
级间匹配电路—第二级设计时兼顾第1级输入驻波比
第1级设计在最佳噪声匹配状态下，放大器输入驻波比一 定不很好。利用微波管反向传输系数s12有可能适当调正第 1微波管的输入反射系数o1，见图6-10中标注。反射系数 o1是
式中，1 = (Zin-Z0)/( Zin+Z0)是级间匹配电路输入反射系数 ；Z0 = 50。
图6-10 放大器的级间匹配电路
由于级间匹Z配in =电Z路T1是* 电抗性匹配，它的输入和输出必然同时达 到共轭匹配Z。out = ZT2*
如果级间电路是第1级微波管后面的电路，除了增益匹配之外， 对它还有两个要求：
（1）按低噪声设计，使第2级要有足够低的噪声
（2）要兼顾第1级输入驻波比。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
电路设计原则
•在优先满足噪声小的前提下，提高电路增 益，即根据输入等增益圆、等噪声圆，选取
合适的S ，作为输入匹配电路设计依据。
•输出匹配电路设计以提高放大器增益为主 ，
• out = Z0 （ L = 2*）
•满足稳定性条件
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
电路设计——基本电路模块
当输入匹配电路不能使信源反射系数S和最
佳反射系数opt（噪声系数最小时的反射系数 ）相等时，放大器噪声将增大。由于S是复数 ，不同的S值有可能得到相同的噪声系数，在 圆图上噪声系数等值线为一圆，叫等噪声圆。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
在圆图上表示噪声和增益——等噪声圆和等增益圆
等噪声源、等增益圆是我们设计输入输出匹配电路，尤其 路漫漫其修远兮, 输入匹配电路的依据。
射频微波基础知识
射频微波基础知识射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。
有线电视系统就是采用射频传输方式的。
在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。
在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频，英文缩写：RF一、射频和微波技术基础知识1、什么是射频?射频(RF)是指无线通信系统中使用的电磁频率范围。
它涵盖了广泛的频率范围，通常从3kHz(千赫)到300GHz(千兆赫)。
射频信号的特点是能够长距离传播并穿过障碍物，这使其成为各种通信应用的理想选择。
2、微波频率微波是射频频率的一个子集，频率范围为300MHz(兆赫)到300GHz。
虽然微波仍然是像射频一样的电磁波，但它们具有更短的波长，这在特定应用中提供了某些优势，例如高数据传输速率和精确成像能力。
二、射频和微波技术的应用1、无线通信射频和微波技术最突出的应用之一是在无线通信系统中。
从简单的无线电传输到复杂的蜂窝网络，射频技术使移动设备上的语音通话、短信、互联网浏览和视频流成为可能。
此外，Wi-Fi网络、蓝牙连接和其他无线协议依赖RF信号进行无缝数据交换。
2、卫星通信卫星通信严重依赖微波频率。
地球静止轨道或近地轨道卫星利用微波远距离传输电视信号、互联网数据和电话，确保在传统通信基础设施有限，或无法使用的偏远地区实现全球连接。
3、雷达系统微波雷达系统对各种应用至关重要，包括空中交通管制、天气监测和军事防御。
雷达使用微波脉冲来探测物体的存在、距离和速度，从而进行精确的跟踪和分析。
4、医疗应用射频和微波技术在医学领域有着重要的应用，例如磁共振成像(MRI)和微波消融。
射频基础二级工程师考试题及答案
射频基础二级工程师考试题及答案射频基础考试题（共100分）分支机构名称：员工姓名：得分：一．填空题（共40分）< 每题2分>1．移动通信射频指的是VHF（米）波和UHF（分米）波波段；2．1G指的TACS 制式，2G指的GSM900/1800 和CDMA800 制式;3G指的TD-SCDMA制式、WCDMA制式和CDMA2000制式；3．GSM手机发射功率2W为33 dBm，基站输出功率46dBm为40W;4．GSM规范中，最大时间提前量TA=63bit，推算小区覆盖半径为35Km;5．G网设计中选用BCCH信道作为发射参考功率，通常该信道不进行功率控制；6．GSM中射频调制采用GMSK调制，EDGE采用8PSK调制7.移动通信电波在自由空间中传播是扩散损耗，在金属表面传播由于趋肤效应会产生热损耗；8．两个载频f1和f2，其三阶互调产物公式为2f1-f2和2f2-f1。
9．半波偶极子天线增益2.1 dBi,.或0 dBd10. 当基站天线增益相同时，频率越低其天线长度越长。
11.电压驻波比越大反射损耗越小。
12、GSM规范中，工程上同频干扰保护比C/I≥（12 ）13、GSM规范中，每个TDMA定义为一个载频，每载频包含（8 ）个信道，每载波间隔为（200 ）KHZ。
14、GSM系统跳频有（射频跳频）（基带跳频）两种方式。
15、WCDMA载波宽度为（5）MHZ。
16、3G支持的高速运动、步行和室内环境的数据业务最高速率分别为（144Kbit/S、384 Kbit/S、2 Mbit/S ）。
17、TD-SCDMA系统是一个（TDD ）双工系统。
18、某设备带外杂散指标为－67 dBm/100kHz,则相当于（－64 ）dBm/200kHz。
19、通信系统中采用的“先建立，后断开”的切换方式称为（软切换），“先断开，后建立” 的切换方式称为（硬切换）。
20、由于衰落具有频率、时间和空间的选择性，因此分集技术主要包括（空间分集）、（频率分集）、（时间分集）和（极化分集）。
RF射频技术培训教材
• WLAN(802.11g) 2.41~2.497GHz 2.41~2.462GHz(北美）
2.412~2.472GHz（欧洲）
射频常用的基本器件
• 电容、电感 射频用到的电容容量并不大， 多数都是<180pF（如我们公司产品射频部 分多数都是0.5pF、1pF、4.7pF、10pF等 等），和电容一样，电感的感量也不大， 通常也是在nH级别，它们的封装不大于 1210,而我们用得最多的是0603和0402两种 封装。但是射频电路用的电容和电感与普 通用的电容和电感不同，它们除了精度要
射频技术讲座
（基础知识篇）
主讲：蔡显华
5/11/2020
1
一、无线电波
目录
二、无线电收发机
三、无线电波的频率与应用划分
四、射频基本元器件
五、常用的基本单位
六、射频器件的焊接与静电防护知识
七、射频仪器安全使用保护
5/11/2020
2
一、无线电波
• 无线电波是一种肉眼看不到，用手摸不着，但又确实存在的东西。 • 我们可以通过专用的接收设备方式来感觉到无线电波的存在，如：我
： • dBm和W的对应关系表
• dBc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。 在采用dBc的地方，原则上也 可以使用dB替代。
射频器件焊接 • 焊接前确保要做好防静电措施 • 器件拿取使用绝缘无感镊子 • 电烙铁外表金属要接地 • 保证器件的接地管脚已经完全接地 • 注意焊盘的位置，尽可能做到平整 • 焊好后注意清洁
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）。
射频基础二级工程师考试题及答案
射频基础二级工程师考试题及答案射频基础考试题（共100分）分支机构名称：员工姓名：得分：一．填空题（共40分）< 每题2分>1．移动通信射频指的是VHF（米）波和UHF（分米）波波段；2．1G指的TACS 制式，2G指的GSM900/1800 和CDMA800 制式;3G指的TD-SCDMA制式、WCDMA制式和CDMA2000制式；3．GSM手机发射功率2W为33 dBm，基站输出功率46dBm为40W;4．GSM规范中，最大时间提前量TA=63bit，推算小区覆盖半径为35Km;5．G网设计中选用BCCH信道作为发射参考功率，通常该信道不进行功率控制；6．GSM中射频调制采用GMSK调制，EDGE采用8PSK调制7.移动通信电波在自由空间中传播是扩散损耗，在金属表面传播由于趋肤效应会产生热损耗；8．两个载频f1和f2，其三阶互调产物公式为2f1-f2和2f2-f1。
9．半波偶极子天线增益2.1 dBi,.或0 dBd10. 当基站天线增益相同时，频率越低其天线长度越长。
11.电压驻波比越大反射损耗越小。
12、GSM规范中，工程上同频干扰保护比C/I≥（12 ）13、GSM规范中，每个TDMA定义为一个载频，每载频包含（8 ）个信道，每载波间隔为（200 ）KHZ。
14、GSM系统跳频有（射频跳频）（基带跳频）两种方式。
15、WCDMA载波宽度为（5）MHZ。
16、3G支持的高速运动、步行和室内环境的数据业务最高速率分别为（144Kbit/S、384 Kbit/S、2 Mbit/S ）。
17、TD-SCDMA系统是一个（TDD ）双工系统。
18、某设备带外杂散指标为－67 dBm/100kHz,则相当于（－64 ）dBm/200kHz。
19、通信系统中采用的“先建立，后断开”的切换方式称为（软切换），“先断开，后建立” 的切换方式称为（硬切换）。
20、由于衰落具有频率、时间和空间的选择性，因此分集技术主要包括（空间分集）、（频率分集）、（时间分集）和（极化分集）。
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。
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
射频识别基础2
射频识别基础：第二部分调制和复用技术作者：Daniel M. Dobkin下列内容摘自Daniel M. Dobkin编著的“The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice”一书的第三章“Radio Basics for UHF RFID ”。
在2007年12月31日以前订购“The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice”一书，将获得20%的折扣！请访问： 或拨打1-800-545-并采用代码91090。
信息、调制和复用幅度、频率和相位均不变的周期信号—连续波(CW)信号—除了它的存在之外，不传输任何其它的信息。
为了传输数据，信号需要变化。
我们一般想到了这种变化是在周期信号上的相对慢变的变调制信号，例如：函数m(t)据称包含基带信息，并且相对高频的余弦函数是载波。
当函数m(t)是另外一个正弦或余弦(大概频率要低得多)信号时，我们可以利用三角恒等式重写该信号，从而得到有启迪作用的形式：正弦调制把载波分裂为两个称为边带的信号，分别位于载波频率的两侧，每一个边带与载波频率之差为调制频率(图3.5)。
尽管连续的正弦调制与CW信号相比没有更多令人感兴趣或有用之处，但是，这个结果暗示当信号被调制时，所得到的频谱变得更宽了。
3.5 被正弦调制的载波及相应的频谱；fc是载波频率。
对RFID感兴趣的信号一般采取数字方式进行调制。
由数字方式调制的信号是一串截然不同的符号。
与RFID具有足够相关性的一个简单例子就是开关键控(OOK)。
信号电平被保持为大(m=1)以表示二进制“1”，而信号电平为小或零则表示二进制“0”。
例子如图3.6所示。
在OOK中，每一个符号就是一个固定的持续时间，其中，信号电平要么为高，要么为低。
每一个OOK符号表示一个二进制比特，尽管其它类型的符号能够传输一个比特以上。
任何能够改变输出电平的电路—如简单的开关—均可被用于创建OOK信号，并且任何能够检测功率电平的电路均可以解调该信号(从信号中提取数据)。
无线射频基础知识介绍
无线射频基础知识介绍无线射频（Radio Frequency, RF）技术是一种利用无线电频率范围内的电磁波进行数据传输和通信的技术。
它广泛应用于无线通信、广播、雷达等领域，并且在物联网和5G等新兴领域中扮演着重要角色。
一、无线射频的基本概念无线射频是指频率范围在3kHz到300GHz之间的电磁波。
它是通过振荡器产生的电磁波，并通过天线进行辐射和接收。
射频信号的特点是可以传输较长距离，穿透能力强，适用于无线通信和广播。
二、无线射频的特性1.频率范围广泛：从低频到高频，无线射频可以覆盖从几kHz到几GHz的频率范围。
2.能量传播：无线射频信号以电磁波的形式传播，可以穿透大部分非金属材料，如墙壁、树木等。
3.多径传播：由于无线信号会反射、绕射和衍射，从而形成多个路径的传播，可能导致信号干扰和衰减。
4.抗干扰能力：无线射频系统具有一定的抗干扰能力，可以通过调制技术、编码技术和频谱分配等方式来减小干扰。
三、无线射频的应用领域1.无线通信：无线射频技术是现代移动通信系统的基础，包括手机、无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙和卫星通信等。
2.广播：广播电台利用无线射频技术传输音频信号，实现广播节目的传播。
3.雷达：雷达系统利用射频信号来探测目标的位置、速度和距离，广泛应用于军事和民用领域。
5.定位和导航：利用无线射频信号和三角测量原理，可以实现定位和导航功能，如GPS系统。
6.医疗：医疗设备中的无线射频技术可以用于监测患者的生命体征、无线手术和无线成像等。
7.物联网：物联网系统中的无线射频技术实现物体之间的无线连接和通信，促进设备之间的互联互通。
四、无线射频的未来发展随着科技的不断进步，无线射频技术也在不断发展。
未来，无线射频技术可能会有以下趋势：1.5G技术的推广：5G技术将提供更高的速度和更低的延迟能力，将推动无线通信技术的进一步发展和应用。
2.物联网应用的普及：物联网将实现设备之间的互联互通，无线射频技术在物联网中将发挥更加重要的作用。
RF射频技术培训教材
RF射频设备的电磁兼容性与防护措施
要点一
总结词
要点二
详细描述
了解RF射频设备的电磁兼容性以及如何采取有效的防护措 施是关键。
RF射频设备在运行过程中会产生电磁辐射，可能会对其他 设备或人体造成干扰或危害。因此，需要确保设备符合电 磁兼容性标准，并采取有效的防护措施，如使用屏蔽、滤 波和接地等手段来降低潜在的危害。
案例三：RF射频加热技术的应用与实践
总结词
了解RF射频加热技术的原理、特点和应用领域，掌握其实践经验。
详细描述
介绍RF射频加热技术的原理、特点和应用领域，包括其在食品加工、医疗保健、环保等领域的应用和实践经验。 结合实际案例，深入探讨RF射频加热技术的优势与局限性，以及如何解决实际应用中遇到的问题和挑战，为相关 领域的从业人员提供有益的参考和借鉴。
rf射频技术培训教材
目录
• RF射频技术概述 • RF射频技术基础知识 • RF射频技术实践操作 • RF射频技术的设计与实现 • RF射频技术的安全与防护 • RF射频技术案例分析
01
RF射频技术概述
定义与特点
定义
RF射频技术是指利用无线电波传输 信息的技术，通过调制信号频率来实 现信息的发送和接收。
RF射频系统的实现过程与步骤
总结词
RF射频系统的实现步骤包括需求分析、系 统设计、实现和测试。
详细描述
首先需要进行需求分析，明确系统的功能、 性能和可靠性等要求。然后进行系统设计， 包括选择合适的器件和电路结构、设计信号 处理算法等。接下来进行具体的编程和调试 工作，实现系统的各项功能。最后进行系统 测试，验证系统是否满足需求，并对问题进 行修复和优化。
案例二：RF射频识别技术的应用与实践
RF入门
五、测试仪器和环境
• RF测试一般是在暗室内进行 • RF测试仪器按作用可分为综测仪，信号发 生器，网络分析仪,频谱分析仪等 • 综测仪可以模拟信号的发送和接收，可以 分析RF的大部分参数
End Thanks
• EDR 即Enhanced data rate，Bluetooth2.0的规范中，它定义 了调变技术的改变,和额外的封包类型 • 3.0和4.0协议添加兼容802.11.b协议，并进一步降低功耗和 启动时间
蓝牙版本 1.1
传输速率
1.2
2.0
2.1
3.0
4.0
最高25 Mbps
748~810k 748~810k 1.8M/s~2. 1.8M/s~2. 最高24 b/s b/s 1Miver
• 接收灵敏度： 衡量RF指标的 最重要参数之一。与模组的实 际使用距离相关。 • 信道抑制：
主要分为邻道抑制和同道抑制，测试信道之 间的抗干扰能力
其他
• 传导杂散:测试在传导条件下发射或者接收 时，在特定频率范围内无用信号的辐射强 度。如果杂散信号过大会影响信号接收
天线
• 天线主要参数有两个： • 驻波比： 是衡量天线匹配的参数之一，理论值为1，实 际测试在1.5以上 • 方向图： 是衡量天线发射方向性的指标，它把离天线 一定距离球星空间表面的磁场强度记录下来， 绘成3D图，可以看出天线辐射死角。理论是 上越圆越好
目前普遍使用的方案是： module/chip + 匹配电路（+滤波器）+天线 好处：集成化高，体积小，容易调试 坏处：模组选定后参数调节范围较小
• 原始电路方案： • 基带+ modern +锁相环电路+混频器+滤波器 +收发控制器+匹配电路+天线 • 好处：可以调制所有RF参数 • 坏处：电路复杂，调试周期较长，布线难 度高
射频通讯RF基础二
Richard Wallace
1
RF Basics II
• RF Basics I covered the following topics:
– – – – – Output Power Sensitivity Level Operating Frequency Blocking / Selectivity Regulatory Requirements
Typical Lab Equipment Impedance One Specific Antenna Impedance
S11
Smith chart shows how the impedance varies with frequency. Useful tool to find the values of the antenna matching component values. VSWR circles can be used to see how well the antenna is matched.
10
Adding an antenna – 5. Frequency “v” Size “vLeabharlann Antenna Efficiency
λ/4 (cm) 3.1 8.2 8.6 17.3 λ/4 (inch) 1.2 3.2 3.4 6.8
Frequency 2.4 GHz
Antenna Feed Ground Plane
•
TX
RX Range
OBS: The antenna is a key component for
the successful design of a wireless communication system.
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- CC112x Used !
14
Practical Range Estimation - Range Testing CC112x in Cape Town – 868 MHz, 14dBm, 1.2kbps
VSWR 1 S11dB 20log() 20log VSWR 1
Forward Power (PFWD) ZTx S11 ZAntenna Reflected Power (PREF)
8
Adding an antenna – 4. Antenna Directivity / Gain
*2
6
Adding an antenna – 2. Antenna Bandwidth
Properly designed antenna’s should cover the range of frequencies over which the antenna can operate correctly with sufficient bandwidth.
4
Adding an antenna – Major Antenna Parameters effecting Range Distance
2. Bandwidth (BWTX) 3. Efficiency (TX) 4. Directivity (DTX)
2. Bandwidth (BWRX) 3. Efficiency (RX) 4. Directivity (DRX)
RF Basics II
Richard Wallace
1
RF Basics II
• RF Basics I covered the following topics:
– – – – – Output Power Sensitivity Level Operating Frequency Blocking / Selectivity Regulatory Requirements
2
Adding an antenna – Basic Function of an Antenna
• Transmit mode: Transform RF signals into electromagnetic waves, propagating into free space
Receive mode: Transform electromagnetic waves into RF signals
•
Gain, G. is the maximum radiation beam of the highest beam. This parameter takes into account VSWR mismatch and energy losses.
– Important to remember that antennas do not amplify RF. Since antennas cannot create energy, the total power radiated is the same as an isotropic antenna. Any additional energy radiated in the directions it favors is offset by equally less energy radiated in all other directions. IEEE Gain Definition: GIEEE = Radiated Power / Delivered Power = O D
BW = 100 ( (FH – FL) / FC)
S11
5
VSWR
3
2
-9.5 dB
1.5
• There is a direct relationship between Q and bandwidth
1
Frequency fL fH fc
fH fL Q fc
7
Adding an antenna – 3. Radiation Efficiency (r) & Overall Efficiency (O)
• RF Basics II will show the impact of the previously covered topics in a typical compact wireless product and cover additional topics:
– Adding an antenna – Practical Range Expectation with Real Life Test Example – Choosing the optimum ISM band
Adding an antenna – 1. Mismatch and VSWR
Forward Power (PFWD) ZTx ZAntenna Reflected Power (PREF)
Output Power delivered to antenna
S11
*1 *3
*2
*4
*1 *3 (S11) *4
915 MHz 868 MHz 433 MHz
315 MHz
169 MHz
23.8
44.4
9.4
17.5
Balance between operating frequency and available board space for antenna and GND.
• Lower frequency increases the range
12
Practical Range Estimation - Range Testing CC112x in Cape Town – 868 MHz, 14dBm, 1.2kbps Transmit antenna (2.2dB: GTX) Direct transmission
Receive antenna (2.2dB: GRX)
–
•
–
Directivity, D. Antenna directivity is usually measured in dBi, or decibels above isotropic sphere antenna.
The directional antenna has a maximum directivity greater than 0dB.
•
TX
RX Range
Hale Waihona Puke OBS: The antenna is a key component for
the successful design of a wireless communication system.
3
Adding an antenna – Not a broadband 50 ohm impedance
10
Adding an antenna – 5. Frequency “v” Size “v” Antenna Efficiency
λ/4 (cm) 3.1 8.2 8.6 17.3 λ/4 (inch) 1.2 3.2 3.4 6.8
Frequency 2.4 GHz
Antenna Feed Ground Plane
– Theoretically, reducing the frequency by a factor of two doubles the range (line of sight)
• Lower frequency increases the antenna size
– Lower frequency requires a larger antenna (larger wavelength). – For a limited board size, lowering the frequency decreases radiated efficiency.
Current Voltage Power
/4
*1
/4 *1
Antenna Feed
/4
Ground Plane
All monopole antennas are derivatives of a simple dipole where one ¼ wavelength radiator is in air and one ¼ wavelength radiator is imaged into the GND and serves as the second radiator.
hTX : 1000m TX
Reflection law Θi=Θr Θi
Reflected transmission
Θr
hRX: 1m RX
d?
Link Budget = Output Power + Transmit Antenna gain (GTX) + Receiver Antenna gain (GRX) – Sensitivity Link Budget = 14 + 2 + 2 – 120 = 138 dB
•
Resonance Frequency is the electrical resonance is related to the electrical length of the antenna. Polarization the direction of the electric field to the electromagntic wave.
1. Mismatch (ZTX)
PFWD PREF
PRAD
PRAD
1. Mismatch (ZRX)
PFWD RX PREF