射频基础知识及其主要指标
Wi-Fi射频测试技术
OFDM(正交频分复用)
正交频分复用技术OFDM是一种多载波发射技术,它将可用频谱划分为 许多载波,每一个载波都用低速率数据流进行调制。它获取高数据传输率的 诀窍就是,把高速数据信息分开为几个交替的、并行的BIT流,分别调制到 多个分离的子载频上,从而使信道频谱被分到几个独立的、非选择的频率子 信道上,在AP与无线网卡之间进行传送,实现高频谱利用率。
MCS
空间流
调制方式
0
1
CCK
1
1
CCK
2
1
PBCC
3
1
PBCC
4
1
OFDM
5
1
OFDM
6
1
OFDM
7
1
OFDM
8
1
OFDM
9
1
OFDM
10
1
OFDM
11
1
OFDM
编码率
传输速率 5.5 11 22 33 6 9 12 18 24 36 48 54
备注 b/g b/g b/g b/g g g g g g g g g
定义了推荐方法和公用接入点协议,使得接入点之间能够交换需要的信息,以支持分 布式服务系统,保证不同生产厂商的接入点的互联性,例如支持漫游。
2003年推出,工作在2.4GHz ISM频段,组合了802.11b和802.11a标准的优点,在兼容 802.11b标准的同时,采用OFDM调制方式,速率可高达54Mbps。
射频知识点总结
射频知识点总结一、射频基本概念1. 电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象,是一种在真空中传播的波动现象。
电磁波具有频率和波长两个基本特征,频率越高,波长越短。
常见的射频波段包括:HF(3-30MHz)、VHF(30-300MHz)、UHF(300-3000MHz)、SHF(3-30GHz)等。
2. 天线天线是射频系统中的重要组成部分,它用来接收和发射电磁波。
天线的工作原理是通过和周围的电磁场相互作用,将电磁波转换成电流或者将电流转换成电磁波。
天线的性能对系统的传输和接收性能有很大的影响,因此天线设计是射频系统中的重要环节。
3. 调制解调调制解调是射频系统中的重要技术,它利用调制信号将基带信号传输到射频信号中,然后再通过解调将射频信号转换成原来的基带信号。
调制技术有幅度调制、频率调制、相位调制等多种方式,不同的调制方式适用于不同的通信场景。
二、射频组件1. 射频放大器射频放大器是射频系统中的重要组件,它用来对射频信号进行放大。
射频放大器的主要参数包括增益、带宽、噪声系数、输出功率等,不同的应用场景需要不同参数的射频放大器。
2. 滤波器滤波器是用来对射频信号进行频率选择和抑制干扰的器件,它可以选择性地通过某个频率范围的信号,同时将其他频率范围的信号进行抑制。
滤波器的种类很多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
3. 射频开关射频开关是用来控制射频信号的开关和切换的器件,它可以实现对射频信号的选择、分配和切换。
射频开关的性能包括插入损耗、隔离度、速度等多个方面。
4. 射频混频器射频混频器是用来将两个不同频率的射频信号混合到一起的器件,它可以实现频率的转换和信号的解调等功能。
射频混频器的工作原理是利用非线性元件将两个输入信号进行非线性混合,然后通过滤波将混频后的信号提取出来。
三、射频系统设计原则1. 抗干扰设计射频系统在使用过程中会受到各种干扰的影响,包括天线干扰、多路径干扰、热噪声干扰等,因此在射频系统设计中需要采取一系列抗干扰措施,以保证系统的可靠性和稳定性。
射频中常见指标分析范文
射频中常见指标分析范文射频(Radio Frequency,简称RF)是电磁波频谱中最高频率的一部分,通常被用来传输无线电和微波信号。
在通信、雷达、无线电广播等领域,射频技术起着至关重要的作用。
射频中常见的指标有很多,下面将对几个常见的指标进行分析。
1.频率射频中的频率是指波的振动次数,单位为赫兹(Hz)。
不同的射频设备在设计和应用中需要使用特定的频率范围,如VHF、UHF、SHF等。
频率的选择要根据具体的应用需求和设备性能来决定。
2.带宽射频系统中的带宽指的是一个信号所包含的频率范围。
带宽通常用赫兹(Hz)或千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz)来表示。
带宽的大小直接影响到信号的传输速率和容量。
对于数字通信系统来说,带宽越大,传输速率越高。
3.增益和损耗射频系统中的增益和损耗是射频信号在传输过程中的两个重要因素。
增益是指信号在系统中经过放大后的增加量,通常用dB(分贝)来表示。
损耗是指信号在传输过程中的减少量,通常用dB来表示。
增益和损耗的大小直接关系到系统的灵敏度和传输距离。
4.相位和频率稳定性射频系统中的相位和频率稳定性是指系统在长时间运行后,信号的相位和频率是否发生变化的能力。
相位稳定性和频率稳定性对于保持通信的稳定性和准确性非常重要。
相位和频率稳定性通常用单位时间内相位或频率变化的最大范围来表示。
5.输出功率射频系统中的输出功率是指信号在发射端输出的功率大小,通常用瓦特(W)来表示。
输出功率的大小直接关系到信号的发送距离和接收强度。
输出功率的选择要根据具体的应用需求和设备性能来决定。
6.杂散和谐波射频系统中的杂散是指在信号传输和接收过程中产生的不希望的附加信号。
谐波是指信号的倍频和亚倍频。
杂散和谐波会影响到信号的质量和接收性能,因此需要尽可能控制和抑制。
以上是射频中常见的一些指标分析。
射频技术的发展和应用越来越广泛,对于工程师和设计人员来说,了解和掌握这些指标是十分重要的。
通过合理的选择和调节这些指标,可以提高射频系统的性能、可靠性和稳定性,从而满足各种不同的应用需求。
《射频技术基础》课件
军事领域:雷达、电子对抗、通信等
射频技术的发展历程
19世纪末,无线 电技术的诞生
20世纪初,无线 电技术的快速发展
20世纪中叶,射 频技术的广泛应用
21世纪初,射频 技术的创新与突破
03 射频技术基础知识
电磁波基础知识
电磁波:由电场和磁场相互激发产生的波
无线传感器网络中的射频技术
射频技术在无线传感器网 络中的应用
射频技术的特点和优势
射频技术的应用场景和案 例
射频技术在无线传感器网 络中的挑战和问题
物联网中的射频技术
射频识别 (RFID): 用于物品识别
和追踪
无线传感器网 络(WSN): 用于环境监测
和数据采集
近场通信 (NFC): 用于移动支付 和身份验证
射频技术在无线通信系统中的应用 实例
添加标题
添加题
添加标题
射频技术在无线通信系统中的发展 趋势
雷达系统中的射频技术
雷达系统:用于探测、跟踪和识别目标 射频技术:在雷达系统中用于发射和接收电磁波 应用实例:雷达系统中的射频技术用于探测、跟踪和识别目标 特点:射频技术在雷达系统中具有高精度、远距离、全天候等优点
调制:将信息信号转换为射 频信号的过程
解调方式:幅度解调、频率 解调、相位解调等
调制解调器的作用:实现射 频信号的调制和解调
射频信号的传输与接收:通 过天线进行传输和接收
射频信号的发射与接收
射频信号的发射:通过天线 将信号发射到空气中
射频信号的产生:通过振荡 器产生高频信号
射频信号的接收:通过天线 接收信号,并通过滤波器、
滤波器的类型:包括低通滤 波器、高通滤波器、带通滤 波器等
射频指标及测试方法
射频指标及测试方法射频指标是指在射频电路设计和测试中用来描述电路性能的参数。
它们包括射频功率、频率、增益、带宽、噪声系数、相位噪声等指标。
下面将介绍几个常见的射频指标及其测试方法。
1.射频功率:射频功率是指射频信号在电路中传输或输出时的功率大小。
常用的射频功率单位有瓦特(W)、分贝毫瓦(dBm)等。
测试射频功率的方法主要有功率计和功率分配器。
-功率计是一种可以测量射频信号功率的仪器。
它通过接收射频信号并测量其功率大小,适用于不同功率级别的测量。
-功率分配器是一种可以将射频信号分配给多个测量点的设备。
它通常包含多个输出端口和一个输入端口,可以将输入信号按照一定的功率比例分配到各个输出端口上,用于同时测量多个信号的功率。
2.频率:频率是指射频信号的振荡频率。
在射频电路设计和测试中,往往需要准确测量射频信号的频率。
常用的测量方法有频谱仪和频率计。
-频谱仪是一种可以将射频信号的频谱显示出来的仪器。
它可以显示出信号的频率分布情况,包括主要的频率成分和谐波成分。
通过观察频谱仪上的显示,可以准确测量射频信号的频率。
-频率计是一种可以直接测量射频信号的频率的仪器。
它可以通过连接到射频电路上,直接读取射频信号的频率值。
3.增益:增益是指射频信号在电路中传输或放大时的信号增强的程度。
在射频电路设计和测试中,测量增益是非常重要的。
常用的测量方法有功率计和射频网络分析仪。
-功率计测量增益的方法是通过测量射频信号的输入功率和输出功率,计算出功率的增益。
-射频网络分析仪是一种可以测量射频电路的传输属性的仪器。
它可以通过测量射频电路的S参数(散射参数),计算出射频信号在电路中的增益。
4.带宽:带宽是指射频信号的频率范围。
在射频电路设计和测试中,测量带宽是评估电路性能的重要指标。
常用的测量方法有频谱仪和网络分析仪。
-频谱仪测量带宽的方法是通过观察频谱仪上的显示,找到射频信号的起始频率和终止频率,计算出频率范围,即为带宽。
-网络分析仪测量带宽的方法是通过测量射频电路的S参数,找到电路的3dB带宽,即为带宽。
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
射频基础知识资料课件
WiFi技术利用了射频技术中的无线局域网技术,通过无线方式连接设备到互联网。
工作流程
WiFi路由器通过无线方式与设备建立连接,设备通过浏览器或特定的应用程序向路由器发送请求。路由器将请求 发送到互联网上的目标服务器,服务器响应并将数据返回到路由器,再由路由器将数据发送到设备。
案例三:GPS定位原理及关键技术特点
射频信号可用于治疗某些疾病,如肿瘤、 心血管疾病等,也可用于医学影像和生理 信号采集。
02
射频基础知识
射频电路基础
01
02
03
射频电路组成
射频电路主要由天线、射 频前端、射频芯片和电源 管理模块等组成。
射频电路设计原则
射频电路设计需要遵循稳 定性、高效性、一致性和 可靠性等原则。
射频电路优化方法
射频技术的数字化和智能化
随着数字化和智能化技术的不断发展,射频技术也需要适 应数字化和智能化的趋势,实现更高效、更灵活、更智能 的无线通信。
射频技术发展面临的挑战
01 02
传输损耗和干扰问题
随着无线通信技术的发展,射频信号需要传输更远的距离,同时需要处 理更多的干扰问题,如何提高传输效率和抗干扰能力是射频技术面临的 重要挑战。
射频基础知识资料课件
目录
• 射频基础概念 • 射频基础知识 • 射频技术原理 • 射频技术应用 • 射频技术发展趋势与挑战 • 射频技术应用案例
01
射频基础概念
射频定义
01
射频(Radio Frequency,RF) 定义为一种电磁波,其频率在一 定范围内,常用的单位是赫兹( Hz)。
02
射频信号是指通过调制或其他方 式加载了信息的电磁波,常用于 无线通信和传输数据。
射频中常见指标分析
射频中常见指标分析射频(RF)技术广泛应用于通信、雷达、无线电电子设备等领域,其性能指标的分析和评估对于设计和优化射频系统至关重要。
下面将介绍几个常见的射频指标分析。
1.频率:频率是指射频信号的振荡频率,单位为赫兹(Hz)。
频率的选择将影响射频系统的传输范围和传输速率,在设计射频系统时需要根据具体需求确定合适的频率范围。
2.带宽:带宽定义为信号在频域上的占用范围,可以表示为频率范围或者频率间隔。
在射频通信中,带宽决定了系统的数据传输速率,带宽越大,传输速率越高。
根据信号的调制方式和传输要求,确定适当的带宽大小非常重要。
3.增益:增益是指射频信号在通过放大器、天线或其他射频设备时的功率增加量。
增益可以用来评估射频设备的放大能力,通常用分贝(dB)来表示。
在射频系统中,增益的选择和优化对于信号传输的距离和质量具有重要影响。
4.噪声系数:噪声系数表示射频设备引入的额外噪声,通常用分贝(dB)来表示。
噪声系数越小,设备引入的噪声越少,射频系统的灵敏度和传输质量将得到改善。
噪声系数的分析可以帮助选择和设计低噪声放大器和接收机。
5.功率:射频系统的功率特性是指在特定工作状态下信号传输的功率水平。
功率可以分为发送功率和接收功率。
发送功率表示信号输出设备的功率,接收功率表示接收设备接收到的功率。
在射频系统的设计和优化过程中,合适的功率选择对于传输距离和信号质量有重要影响。
6.反射损耗:反射损耗是指射频信号在连接器、天线或其他射频设备之间的接口上发生反射导致的信号损失。
反射损耗的分析可以帮助确定连接器和天线接口的质量和匹配度。
减小反射损耗有助于提高射频系统的传输效率和稳定性。
7.相位噪声:相位噪声是指射频信号在频域上的相位抖动或不稳定性,通常用分贝/赫兹(dB/Hz)表示。
相位噪声的分析和控制对于保持射频信号的稳定性、抗干扰和调制解调都非常重要。
以上是射频中常见的一些性能指标分析,通过对这些指标的理解和优化,可以提高射频系统的性能和可靠性,实现更好的信号传输和数据通信。
射频中常见指标介绍
射频中常见指标介绍射频(Radio Frequency)是指在无线通信中用于传输和接收信号的电磁波信号。
在射频领域,有许多常见的指标用于描述和评估射频系统的性能和特性。
下面将介绍一些常见的射频指标。
1. 频率(Frequency):射频信号的频率是指信号中电磁波的周期性振荡的次数,单位为赫兹(Hz)。
常见的射频频率范围包括无线电、微波和毫米波频段,分别对应了不同的应用场景和技术需求。
2. 带宽(Bandwidth):带宽是指在一个特定频率范围内的信号频谱宽度,单位为赫兹(Hz)。
在射频通信中,带宽决定了信号能够传输的信息量,并且和传输速率有密切关系。
3. 增益(Gain):增益是指射频设备或天线的输出功率与输入功率之比,通常以分贝(dB)为单位。
增益描述了设备或天线将输入信号放大的能力,可以用于改善信号传输的距离和覆盖范围。
4. 线性度(Linearity):线性度是指射频系统在输入和输出之间的电压或功率关系是否呈线性关系。
线性度好的系统能够保持信号的准确传输和解调,而线性度差的系统可能会引起失真和干扰。
5. 功率(Power):射频信号的功率表示信号的强度或能量大小,单位通常为瓦特(W)或分贝毫瓦(dBm)。
在射频通信中,发送器需要足够的功率来保证信号能够在一定距离内传输和接收。
6. 敏感度(Sensitivity):敏感度是指射频接收系统能够检测和解调的最低信号功率。
敏感度越高,接收系统就能够在低信噪比环境下可靠地接收和解码信号。
7. 噪声(Noise):噪声是射频系统中非期望的电磁波信号,它可以干扰并降低信号的质量和可靠性。
在射频系统设计过程中,需要考虑和优化噪声指标以提高系统的性能。
8. 相位噪声(Phase Noise):相位噪声是指射频信号频率的随机涨落,它会引起频谱扩展和时域失真,并最终影响信号解调和调制的精度。
相位噪声可以通过测量相位噪声功率谱密度来评估。
9. 相干度(Coherence):相干度是指射频信号中的电磁波振荡是否具有相同的频率和相位。
射频基础知识资料(最新整理)
第一部分射频基本概念第一章常用概念一、特性阻抗特征阻抗是微波传输线的固有特性,它等于模式电压与模式电流之比。
对于TEM波传输线,特征阻抗又等于单位长度分布电抗与导纳之比。
无耗传输线的特征阻抗为实数,有耗传输线的特征阻抗为复数。
在做射频PCB板设计时,一定要考虑匹配问题,考虑信号线的特征阻抗是否等于所连接前后级部件的阻抗。
当不相等时则会产生反射,造成失真和功率损失。
反射系数(此处指电压反射系数)可以由下式计算得出:z1二、驻波系数驻波系数式衡量负载匹配程度的一个指标,它在数值上等于:由反射系数的定义我们知道,反射系数的取值范围是0~1,而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。
射频很多接口的驻波系数指标规定小于1.5。
三、信号的峰值功率解释: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尖峰的瞬态功率。
通常概率取为0.1%。
四、功率的dB 表示射频信号的功率常用dBm 、dBW 表示,它与mW 、W 的换算关系如下:dBm=10logmWdBW=10logW例如信号功率为x W ,利用dBm 表示时其大小为五、噪声噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号(各类点频干扰不是算噪声)。
常见的噪声有来自外部的天电噪声,汽车的点火噪声,来自系统内部的热噪声,晶体管等在工作时产生的散粒噪声,信号与噪声的互调产物。
六、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,如下页所示。
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。
例如晶体的相位噪声可以这样描述:噪声系数是用来衡量射频部件对小信号的处理能力,通常这样定义:单元输入信噪比除输出信噪比,如下图:对于线性单元,不会产生信号与噪声的互调产物及信号的失真,这时噪声系数可以用下式表示:Pno 表示输出噪声功率,Pni 表示输入噪声功率,G 为单元增益。
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)。
射频基本知识及参数培训资料
射频基本知识及参数1.信号、载频与信道1)信号(signal)•也就是信息,如声、光、电、图象等,移动通信中主要是电信号•按频率可分基带信号和频带信号•移动通信中主要分模拟信号和数字信号常见的模拟系统——TACS›E-TACS、AMPS数字系统——GSM、、DCS›CDMA2)载频/载波(carrier)由于基带信号频率低,不能进行远距离传输,所以需要将其调制到高频信号上,形成高频调制波,这种高频信号即载频(或载波);3)信道(channel)①在模拟系统中,载频与信道是相同的,一个载频即一个信道;②而数字系统中,载频与信道不同,GSM的一个载频有8个信道,而IS-95系统的CDMA的一个载频有64个信道。
2.电磁波的分类3.射频参数介绍3. 1.dBm、dBw、dBv/dB、dBc>dBi、dBd以上前的单位表示绝对值,后面的为相对值1)dBm是相对于ImW基准的绝对电平dBm=101g(Pmw∕lmW)OdBm——ImW2)dBw是相对于IW基准的绝对电平dBw=101g(Pw∕lW)OdBw——IW3)dBv是相对于IV基准的绝对电平dBv=201g(Pv∕lV)OdBv——IV4)dB是表示两个绝对值之间的差值IOdBm-5dBm=5dB5)dBc是特指某个绝对值与载频(Carrier)之间的差值6)dBi用于天线增益,表示某种天线相对点源天线的增益7)dBd也是用于天线增益,表示某种天线相对偶极振子天线的增益3.2.工作频带BW及带内波动(ripple)1)通常对于设备来说,工作频带一般是指-3dB带宽(BW∙3dB),如下图,即比最大增益小3dB的两点之间的频率宽度,也常见BW-6odB等;而对于器件,可能会是BWidB;2)带内波动是指规定频带内最大增益与最小增益之间的差值3.3.IdB压缩点(Ri)IdB压缩点是指增益下降IdB时,设备的输出功率,表示设备的线性范3.4.噪声系数(Nf)噪声系数是指噪声的恶化程度,定义为输出信噪比与输入信噪比的差值,可以以以下方法计算:Nt-Pno-Pni-GPno输出噪声电平Pni输入噪声电平G设备增益3.5.阻抗匹配、回波损耗(returnloss)和驻波比(VSWR)D信号通过介质传输时有三种状态:①无反射状态一一称为行波,完全匹配②全反射状态一一称为驻波,完全不匹配③行驻波状态一一不完全匹配2)通常的信号传输都是行驻波状态,具有以下参数:①反射系数P=反射波Vr/入射波Vi②驻波比VSWR=(1+P)/(I-P)③回波损耗returnloss=201gP3.6.三阶互调(ImPC)和三阶截获点(Ip3)多个载波进入设备后,由于放大器的非线性,将产生互调干扰,一般我们用两载波状况进行分析:假定两载波的频率为fl和f2,Ai为互调产物总和(工程上一般取所有互调产物的最强点),Ai=∑mfl+nf2(式中m、n为正数),则互调产物定义为ImPC=Ai-AfI (或Af2,取较小者);在各类互调中三阶互调对系统的影响最大,其次是五阶互调,三阶互调图示如下:从图中可以看出,两个载波会产生两个三阶互调产物,而且这四个频率是等距的;而三阶截获点Ip3是用于表示设备的线性能力,三阶截获点越大,设备的线性范围越大;根据上图,三阶截获点的计算公式为:Ip3=Po+∣Impc ∣∕23.7.隔离度(isolation)隔离度是指设备的信号泄漏到其它不希望到达的端口的信号强度与原信号强度的差值;隔离度不好,将对设备或系统产生恶劣影响,如对于空间直放站,收发天线隔离度不够,直放站会产生自激;对于多频室内分布系统(尤其是有CDMA 与GSM 合路的),系统隔离度不够,会影响网络质量,更严重的会阻塞基站,无法通话。
射频知识
射频知识-基础知识与概念一、基础知识1、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
2、dBi和dBddBi和dBd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考基准不一样。
dBi的参考基准为全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2. 15。
[例3] 对于一面增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi(一般忽略小数位,为18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为15dBd(17dBi)。
3、dBdB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6] 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7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
[例8] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
4、dBc有时也会看到dBc,它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。
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。
射频测试基本知识
1.耦合度:输入端与耦合端的功率比值 C=10 lg P1/P3
2.插入损耗: 3.隔离度和方向性:
应用
1.用于功率合成系统 2.用于接收机的抗干扰性测量或杂散测量: 3.用于信号取样和监测: 4.用于大功率的在线测量:
第四章.滤波器
概述
--一种选频电路,让某些频率通过而抑制其他频率。 --一个信号源产生0dbm 的载频信号f1时,同时也会产生一个-20dbm的二次谐 波2f1 --可分为 低通:让低于-3db截止频率fᴄ以下直至直流的信号都通过,而高于fᴄ的抑制。 高通:让高于-3db截止频率fᴄ以上的信号都通过,而低于fᴄ的抑制 带通:让-3db频段内的信号通过,其他频段抑制,可用1/4波长谐振腔构成 带阻:陷波器,抑制了3db频段内的信号,其他信号通过。
第四章.滤波器
指标
3. 带通滤波器的Q值(品质因子): Q=f0中心频率/BW带宽,描述过渡带的陡峭和平坦
4.矩形系数: 定义为阻带带宽和通带带宽的比值 也可定义为某个带外抑制带宽和3db 带宽的比值
9.电长度
10.电缆的弯曲特性(最小弯曲半径) 最小弯曲半径不要小于其直径的10倍,接头与电缆根部的防弯曲工艺
第一章.射频同轴电缆和连接器
性能和指标
11.同轴电缆的无源互调特性 三阶互调产物:2f1-f2或2f2-替柔性电缆
2.导体表面镀层有足够的厚度 3.用单股内导体的电缆 4.用表面平滑的高质量接头 5.采用足够厚度和均匀镀层的接头 6.采用尺寸尽可能大的接头(N型好于 SMA型) 7.保证接头之间良好的接触 8使用非磁性材料的接头
第一章.射频同轴电缆和连接器
分类与选择
半刚性:外导体用铝管或铜管,泄露小于-120db 半柔性:半刚性替代品,稳定性不足 柔性:编织电缆,测试级电缆,成本高 波纹铜管电缆:用于天馈系统。外导体为波纹导管
射频中常见指标介绍
1.功率,功率电平,最大输出功率在射频通讯电路中,数字信号传输的是状态,而射频信号传输的是能量,我们一般不用电压或电流描绘信号,而是用功率电平来描绘,单位用分贝( dB)来表示。
电平指的信号的电流、电压或许功率与某一基准值的比值取对数。
功率电平与功率 ( 瓦特 ) 的变换以下:增益即放大倍数。
正整数换算成分贝值的计算公式以下:一个零件的 ALC功率就是它的最大输出功率。
最大输出功率指的是增益为最大时,知足系统其余全部指标要求时,系统所能达到的最大功率电平。
2.带内颠簸带内颠簸又称增益平展度,指有效频带内或信道内最大增益与最小增益的差值。
电路中的滤波模块、功能模块的般配都会影响整个链路的颠簸。
3.峰均比峰均比( PAR)定义为某个概率下的峰值功率与均匀功率的比。
计算公式以下:P rms均匀功率:系统的实质输出功率。
P peak峰值功率:以某种概率出现的冲激刹时价。
从时域察看,经过调制此后,信号的包络变化并不是恒定的,信号的刹时功率也并不是恒定,出现的概率也不尽同样。
各样概率下的峰均比曲线就形成了 CCDF曲线(互补积分曲线),下列图所示 Aglient 仪器上的 CCDF曲线,从上边能够读出各样概率下的峰均比。
我们常看的是 0.01%概率下的峰均比。
峰均比一般用来评论非理想线性的影响。
峰均比越大,应用同样非线性器件需要的功率回就退越多。
4. 1dB 压缩点1dB 压缩点,定义为增益压缩 1dB 时,输入或输出的功率值。
增益压缩 1dB 时的输入电平称为输入 1dB 压缩点,此时的输出电平称为输出 1dB压缩点,又称为 P-1。
下列图特别形象的描绘了 1dB压缩点的观点,横轴为输入功率 Pout,纵轴为输出功率 Pin ,那么坐标平面的曲线表示的是增益曲线( dB)。
理想的增益曲线(ideal )应当是一条直线,可是现实中,因为器件的非线性,实质的增益曲线(real )其实不是一条直线。
实质的输出功率不行能随输入功率的增添向来成比率的放大,当输入信号增大到必定程度,器件会饱和,输出不再增添。
射频光纤基础知识
4
增益(dB)
增益——指放大器或系统的功率放大倍数,单位为分贝 (dB)。 增益(dB)=系统输出电平(dBm)系统输入电平(dBm)
系统 输入电平
京信通信系统
5
输出电平
插损(dB)
插损——插入损耗的简称,表示当电路中接入某一无源器 件或部件后所引起的损耗(即衰减)。单位为分贝(dB)。 插损(dB)=器件输出电平(dBm)–器件输入电平(dBm)
京信通信系统
30
波分复用器(WDMer)
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。
DUP
京信通信系统
20
环行器、双工环行器
环行器——使信号单方向传输的器件。 双工环行器——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。
DUP
京信通信系统
21
衰减器(Attenuator)
衰减器——在相当宽的频段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的、由电阻元件组 成的四端网络。其主要用途是调整电路中信号大小、改 善阻抗匹配。衰减的单位为dB。衰减器有功率容量的 要求。 主要用途——衰减器主要用于放大器输出功率测试,为 测试配件(先衰减,再进频谱仪)。可变衰减器用于主 机输入信号的调整,多用于室内直放站。
器件
射频基础知识及其主要指标
射频基础知识及其主要指标射频(Radio Frequency)是指在射频范围内发送、接收和处理电磁波的技术。
射频技术在电子通信、无线网络、雷达系统、遥控器、医疗设备和安全系统等领域广泛应用。
了解射频基础知识及其主要指标对于理解射频技术的原理和应用至关重要。
射频技术基础知识包括频率、波长、功率、带宽、增益、灵敏度和失真等。
频率是指电磁波振荡的次数,以赫兹(Hz)表示,常用的射频频率范围是3kHz到300GHz。
不同频率的射频波有不同的特性和应用,例如低频射频波可以穿透墙壁,适用于室内通信,而高频射频波有更短的波长和更高的传输速度,适用于无线通信。
波长是指电磁波一个完整周期的长度。
波长和频率之间有一个基本关系,即波长等于光速除以频率。
例如,频率为1MHz的射频波,其波长为300米。
波长越长,频率越低,穿透力越强。
功率是指射频信号的电磁能量大小,以瓦特(W)表示。
在射频技术中,功率可以用于衡量发送端或接收端的信号功率。
发送端的功率越大,信号传输距离越远;接收端的功率越大,接收到的信号质量越好。
带宽是指射频信号的频率范围。
在通信系统中,信号一般需要特定的频带宽度来传输和接收数据。
带宽越宽,信号传输速度越快。
增益是指射频信号在其中一设备或系统中的放大程度。
增益通常用分贝(dB)表示。
增益可以是发送端的输出功率增益,也可以是接收端的输入信号增益。
增益越大,信号强度越强,传输距离越远。
灵敏度是指接收端设备能够捕捉到的最小信号强度。
灵敏度越高,接收端可以接收到更弱的信号,提高信号质量和传输距离。
失真是指信号在传输过程中发生形状、幅度或频率上的变化。
失真会导致信号质量下降和数据错误。
射频系统中的常见失真包括失真、非线性失真、混叠等。
除了上述基础知识,还有一些射频技术中常见的指标也值得关注。
例如,动态范围是指射频系统可以容忍的最大信号强度和最小信号强度之间的差异。
该指标用于衡量系统的灵敏度和抗干扰能力。
总结起来,射频技术的基础知识包括频率、波长、功率、带宽、增益、灵敏度和失真等。
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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)
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:
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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、不限、不含上限)
1
极低频(ELF)
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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
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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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)
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
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
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
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
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
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)。
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
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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
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
-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
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)
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