射频通信电路的基本概念

物联网
在“互联网概念”的基础上， 将其用户端延伸和扩展到任 何物品与物品之间，进行信 息交换和通信的一种网络概 念。其定义是：通过射频识 别（RFID）、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器 等信息传感设备，按约定的 协议，把任何物品与互联网 相连接，进行信息交换和通 信，以实现智能化识别、定 位、跟踪、监控和管理的一 种网络概念。
元器件
贴片电容
贴片电感
布线:
电路的布线最好按照信号的流向采用全直线,需要转折时可 用45°折线或圆弧曲线来完成,这样可以减少高频信号对 外的发射和相互间的耦合。高频信号线的布线应尽可能短。 要根据电路的工作频率,合理地选择信号线布线的长度,这 样可以减少分布参数,降低信号的损耗。制作双面板时,在 相邻的两个层面上布线最好相互垂直、斜交或弯曲相交。 避免相互平行,这样可以减少相互干扰和寄生耦合。
CR LR
R
图.1K电阻的阻值与频率的关系
电容显示出与电阻同 样的谐振特性
RC LC
C
(a)
阻抗
0
频率 f
典型的1PF电容绝对值与频率的关系
(b)
当频率接近谐振点时， 阻抗迅速增加，频率继续提 高，寄生电容的影响是主要 的，线圈电感的阻抗逐渐降 低。
电感阻抗与频率的关系
解决射频影响: 贴片电阻
Note: Interfaces have been omitted for clarity purposes.
Note: Interfaces have been omitted for clarity purposes.
这门课主要研究什么问题？
什么是射频--- 高频（Radio Frequency）（300K-30MHz）
fi
设备电路
fo
线性电路 fi , 非线性电路 fi ,
fi fi, f1, f2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ f3 ……
在本教材中，阐述的各部分高频电子线路，除高频小信号谐振放大 器外，都是非线性电路。相对于线性电子线路的分析方法来说，非线性 电子线路的分析方法更加复杂。数学知识要求较多
4. 杂散参数(如引线电感、分布电容)对电路影响严重，甚至会引起电路的不 稳定,有时为了防止分布电容形成寄生耦合及电感的电磁辐射产生的寄生耦合， 高频电路还必须考虑良好、合理的屏蔽, 及布线合理。
教学导航 单元一 射频通信电路的基本概念
教 学
知识重点
知识难点
推荐教学方式
建议学时 推荐学习方法
必须掌握的技能
1.射频电路的特点 2.通信系统收发框图 3.周期性信号的傅立叶级数变换分析法
1.调制,混频的概念 2.傅立叶级数分析
1.结合通信系统实例进行系统框图的讲解 2.结合仿真演示信号的频谱
6学时
具有远距离传输能力的高频电磁波---射频
主要研究射频技术在通信系统的应用，了解通信系统的基本概念、 通信系统发送与接收设备基本电路以及电路的基本分析方法
图.系统实例
通信发展历史与展望
历史
信息
驿传
A
B
烽火台 传递信息
图.t镇北台---古长城最大的烽火台 长城上的烽火台就起着“信息源”的作用，白日以烟、夜晚以火作为传 递信息的媒介。明代规定，来敌百人左右，一烟一炮示之；五百人二烟 二炮；千人以上，三烟三炮；五千人以上五烟五炮。这种信息传递，既 定性（敌人来犯），又定量（来敌人数）
CR LR
R
电阻
阻抗
RC LC
C
0
电容(a)
片状电容在射频电路中，可用于滤波器调频，
电感
匹配电路等，有必要了解它的高频特性。
频率 f (b)
右图描绘了电阻的阻值与频率的关系: 如图所示: 低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高超过 一定值时,寄生电容的影响成为主要的, 当频 率继续升高时,由于引线电感的影响, 总的阻 抗上升。
IntReNrfCaces
have
SGSN
been omitted
GGSN PSTN
for clarity
purposes.
PSTN PLMN Internet
SD
+
RNS
Node B
RNC
UTRAN
单元一 射频通信电路的基本概念 UTERIRAN HLR
AUC
PLMN
SGSN
GGSN
Internet
1.以系统框图为主线，了解通信系统收发内部各 部分完成的功能。 2.借助实验仪器学习常用信号的频谱分析
数字存储示波器,DDS函数信号发生器，扫频仪仪 器使用
1．1射频电路的基本特点
1.在一个射频通信系统中研究问题。 2.从它处理的信号频率角度来说，发送和接收的信号，是高频信号； 3. 输出信号和输入信号频率不同；输出信号中有新频率成分产生；
许多行业都运用了射频 识别技术。将标签附着在一 辆正在生产中的汽车，厂方 便可以追踪此车在生产线上 的进度。仓库可以追踪药品 的所在。射频标签也可以附 于牲畜与宠物上，方便对牲 畜与宠物的积极识别（积极 识别意思是防止数只牲畜使 用同一个身份）。射频识别 的身份识别卡可以使员工得 以进入建筑锁住的部分，汽 车上的射频应答器也可以用 来征收收费路段与停车场的 费用。
1835年电报 美国发明家 莫尔斯电码--- 点、划、空组合 电信时代的序幕
1876年 贝尔发明了电话
有线通信
1895年意大利人马克尼和俄国人波波夫利用电磁波实现了射频无线通信。
发展 模拟
数字
抗干扰能力强 可以远距离传输（再生） 数字信号易处理
图 模拟电视 图.早期大哥大手机
图 数字电视 图. GSM手机
Node
ME
B
SIM
ME
+
Base StaUtioTn RAN
Subsystem
RNC
SGSN
BTS
BSC
Network Subsystem
MSC/ VLR
Internet GMSC
Other Networks
EIR
HLR
AUC
BTS USIM
BSC ME
RNS
MSC/
VNLoBRdeNote:
GMSC
功能单一
多样 智能
射频识别技术（RFID）
是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写 相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触
无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标 签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电 磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发 出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之 内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可 以嵌入被追踪物体之内。