射频基础知识及其主要指标

宽所决定）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
T: 绝对温度值 290°
-23
K: 玻尔兹曼常量 1.37×10
如用dBW表示，可写为
No（dBw）= －204 dBW + 10lgB
或 = －174 dBm + 10lgB
带宽或者提高载噪比来达到。
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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：
A＝e· 50 ＝E·λ/π
50
·
73.13
73.13
若以dBμv计，则有 A＝E＋20lgλ/π ＋20lg
50 73.13
＝E＋20lg λ/π －1.65（dB μv）
④目前已规划给公众蜂窝移动通信系统的825-835 MHz / 870-880 MHz、885-915 MHz / 930-960 MHz和 1710-1755 MHz / 1805-1850 MHz频段等，同时规划作 为第三代公众移动通信系统的演进扩展频段。
此外，为满足铁路系统调度通信等业务发展需要，拟将 885-889MHz（上行）和930-934MHz（下行）作为 GSM-R（EGSM）系统使用的频段；为满足射频电子标签 业务发展的需要，将840-845MHz和920-925MHz规划作 为RFID使用的频段（试用)。
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。
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③IMT-2000的卫星移动通信系统工作频段：1980-2010 MHz / 2170-2200 MHz。
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接收机的热噪声功率电平（底噪）
任何一个无线通信接收机能否正常工作，不仅取决于所能获得的输入
信号的大小，而且也与其内部噪声以及外部噪声和干扰的大小有关。
接收机内部噪声也称为热噪声，它是由电子运动所产生的，其定义是
指当温度为290°K（17°C）时，由接收机通带（通常由接收机中频带
准是以接收机灵敏度（射频线性部分）恶比0.8dB为标准，这相当于
在被干扰信号上迭加了一个比它低6.9dB(以下计算以7dB计）（dBm)
的干扰信号。
SI S R 6.9
各系统干扰容限表
SR恶化量 （dB) 0.1 0.4
SR-SI （dB) 16.0 10.0
C800
-124 -118
G900
-132 -126
A（dBv）= E（dBv/m）-21.33 若采用其他增益天线，只需加上该天线相对于半波偶极天 线的增益G即可 对于移动通信系统，按惯例是以电动势（开路电压）作 为灵敏度指标值。因此，其电压与功率的换算应为：
Pi= AxA/R 当R=50时 Pi = A－137（dBW） 或 = A－107（dBm）
10 超高频（SHF）
3~30吉赫 （GHz）
厘米波
微波 10~1厘米 (cm)
11 极高频（EHF） 30~300吉赫 （GHz）
毫米波
10~1毫米 (mm)
12
至高频
300~3000吉赫（GHz）
丝米波
10~1丝米 (dmm)
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移动通信系统使用频段
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射频基础知识 及其主要技术指标
京信通信系统华东分公司
2021年3月31日
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射频基础知识 及其主要指标
1.有源系统 2.天馈系统 3.无源器件
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有源(收发信)系统
基础知识及其主要技术指标
-- 灵敏度和噪声系数 -- 发射功率及其限制
无线电干扰通常有如下几类：
• 同信道干扰 与有用信号载频相同的无用信号对有用信号接收机造成的干扰均称为
同信道干扰；
• 邻道干扰 由相邻信道的信号发射功率落入相邻信道的接收机通带内所造成的干扰
称为邻道干扰；
• 带外干扰 由发射机的谐波或杂散辐射落到有用信号接收机通带内所造成的干扰称
3~30赫 （Hz）
极长波
100~10兆米 (Mm)
2
超低频（SLF）
30~300赫 （Hz）
超长波
10~1兆米 (Mm)
3
特低频（ULF）
300~3000赫 （Hz）
特长波
1000~100千米 (km)
4
甚低频（VLF）
3~30千赫 （kHz）
甚长波
100~10千米 (km)
5
低 频（LF）
30~300千赫 （kHz）
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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
段号
频段名称
频率范围 （含上限、不含下限）
波段名称
波长范围 （含下限、不含上限）
1
极低频（ELF）
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。
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3G与2G共存干扰协调
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32. 无线电干扰定义和分类（1）
无线电干扰是指发生在无线电频谱内的干扰。接收机收到无用信号时会导致有用信号的
接收质量下降，出现信息差错或丢失，甚至会阻断通信，这就是通常所说的无线电干扰。无
＝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
~
半波偶 极天线
匹配网络
50Ω
接收机
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电场强度、电压及功率电平的换算
例如：对于900MHz频段，波长为0.33m，当采用半波偶 极天线时，输入电压A与接收场强E之间的关系为：
G1800
-132 -126
PHS
-119 -113
WCDMA
-119 -113
CDMA2000
-124
-118
TDSCDMA
-124
-118
0.8
6.9
-115 -123
-123
-110 -110 -115
-115
0.97
6.0
-114 -122
-122
-110 -109 -114
-114
3.0
0
长波
10~1千米 (km)
6
中 频（MF） 300~3000千赫 （kHz）
中波
1000~100米 (m)
7
高 频（HF）
3~30兆赫 （MHz）
短波
100~10米 (m)
8
甚高频（VHF） 30~300兆赫 （MHz）
米波
10~1米 (m)
9
特高频（UHF） 300~3000兆赫（MHz）
分米波
10~1分米 (dm)
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发射和接收带宽
发射（调制）带宽是指发信机发射载波信号时实际占用的带宽，对 于数字通信系统，当发信机的频率稳定度足够高时，主要取决于其编码 速率和调制波形成型滤波器的滾降系数Λ，发射（调制）带宽可用 （1+Λ）Rb计算，其中Rb为编码传输速率，例如：GSM系统Rb=270。 833kb/s，而其高斯滤波器的滾降系数Λ=0。3，故其发射（调制）带宽 应为（1+0。3）x 270。833k = 352kHz，可见其带宽已经超出载频间隔， 因此GSM系统规范规定相邻信道不能在同小区和相邻小区中使用；同 样，WCDMA系统的发射（调制）带宽应为
通常发信机功率单位为“瓦特”（W）， 它也可以表示为dBW，即以1W为基准的功率分贝值， 即 Pt（dBW）=10lgPt(W)/1W 为了便于计算，发信功率单位也可用“毫瓦”（mW） 表示，同样，它也可以表示为dBmW（简写为dBm），即以 1mW为基准的功率分贝值，即：
Pt（dBm）=10lgPt(mW)/1mW 而因为 1W = 1000 mW
（1+0。22）x 3。84Mb/s= 4。685MHz。 发信机在发射主载波信号同时也发射宽带噪声，其频率范围可从0延 伸至几十GHz，每个系统发信机的宽带噪声都由设备指标限定在允许的 电平内，但宽带噪声对接收系统的影响应取决于该接收系统的接收通带 宽度，对于外差式接收机的通带宽度应由其中频滤波器的选择性（ACS） 所决定，因此，一个接收系统的噪声带宽与其中频带宽是相等的。
所以 1 dBW = 30dBm
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信噪比、带宽和信道容量——仙农定律
仙农（shannon）信道容量公式可以用来论证信噪比，信道带宽和信道 容量之间的关系，即：
C = B Lg2[1 + Pr/N ] 式中，C: 给定信号速率条件下的最大容量
B: 传输带宽 Pr: 为载频功率，它是距离d的函数 N: 接收机射频输入端的噪声功率 由于Pr随距离d的增大而降低；故信道容量也将随着距离d的增大而减小。 对于G网，当载/噪比为12dB时，其最大信号速率应为814kb/s 而同样的信号速率，对于传输带宽已扩频至1.2288MHz的IS-95C网而言， 其载噪比可以低至-6dB。通常仙农公式中的噪声是指高斯白噪声。仙农 公式告诉我们，当传输带宽与载噪比确定以后，能传输的最大信号速率 也就确定，因而限制了信道容量。若要增加信道容量，则可以增加传输
对于G网，B = 200KHz，10lgB=53dBHz，No = －121dBm
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干扰协调
最大干扰容限
通常，码分系统的接收灵敏度可表示为：
SV
KT dBmHZ
10lgBdBHZ
NRdB
G
dB
P
EbdB
N0
KT:热噪声底噪－174dBm/Hz
B: 通道带宽（Hz)
-- 频率稳定度
-- 信道带宽
-- 邻道选择性
-- 频率稳定度
-- 辐射带宽
-- 邻道辐射
-- 阻塞特性
-- 杂散辐射
源自文库
-- 互调特性
-- 杂散辐射
-- 互调辐射 -- 系统同频干扰
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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。
NR:接收机前端电路噪声系数（dB)
GP:扩频增益
GP
10lg
B（Rb:传输速率）
Rb
Eb N0 ：接收基带输出端单位比特能噪比。 其中前三项由射频通道性能所决定，是线性的，
后二项由解码特性所决定，取决于信道速率等因素。
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干扰协调
最大干扰容限
在最大干扰容限的仿真模拟测试中，有关主管部门提出的一个标
-108 -116 -116 -104 -103 -108 -108
6.0
-4.7 -103.3 -111.3 -111.3 -99.3 -98.3 -103.3 -103.3
WLAN
-101 -95 -92 -91 -85 -80.3
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发信功率及其单位换算
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频道间隔 码片速率
滚降系数 辐射带宽 接收带宽
GSM 200KHz 270kb/s
0.3 352kHz 200kHz
WCDMA 5MHz 3.84Mb/s 0.22 4.685MHz 3.84MHz
TD-SCDMA 1.6MHz
1.28Mb/s 0.22
1.562MHz 1.28MHz