射頻基礎(chǔ)知識講座

1、射頻基礎(chǔ)知識講座1高校教育精品PPT 內(nèi)容：基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)射頻的一些基本概念射頻電路的基本功能部件射頻設(shè)計需要的基本技能2高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)3高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)4高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)數(shù)字通訊系統(tǒng)框圖5高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)我們基站發(fā)射的信號流向信道編碼(WALSH)DIF(基帶處理,成形,濾波,DAC變換)小信號放大PADUPFRE頻綜TRX6高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)RX(小信號放大)基帶處理,解調(diào)等RFERXDUPLNA(低噪放)DIVLNA我們基站接

2、收的信號流向7高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu) 收發(fā)信機（TRX） 功放（PA） 天饋子系統(tǒng)（RFE+天線）8高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)收發(fā)信機（TRX）：有TX、RX、FS三個子模塊TX：發(fā)射鏈路RX：接收鏈路FS：提供本振9高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)TX前向功能框圖TX-LO1TX-LO2TPTL控 制 信 號SAW Filter dB dBSAW FilterSAW FilterTX_INTX_OUT10高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)ST-K6DUP/DIVLNARF SAWAMP0FSAMPLIF SAW1RSMRE

3、S-PI0LC-LPF0AMP1RES-PI2AMP3DATT1LC-LPF1MATCHED CIRCUIT ADCRES-PILRX單板AMP2DATT0RES-PI1RES-PI3AMP4IF SAW2Gali-4優(yōu)選藍色字體標識的器件RX反向功能框圖11高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)SA8026LMX2306LPF93.36MHzVCORF VCOLPFLPFLPFTX IFTX RFRX0 RFRX1 RFDIFCLK,DATA，LE，LD圖2 FS單板邏輯框圖12MHzVCXOLMX2306LPFLPF再生參考頻率參考頻率輸入CLK,DATA，LE，LDCLK,DAT

4、A，LE，LDFS功能框圖12高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu) 功放（PA）把射頻信號放大至所需功率。13高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)第一級放大 RF IN中間級放大末前級放大前向取樣 反向取樣采樣輸出溫度傳感器溫度傳感器末級放大環(huán)行器衰減器RF OUT輸入取樣功放功能框圖14高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu) 天饋子系統(tǒng)（RFE+天線）把功放輸出的射頻信號送至發(fā)射到空中接收手機發(fā)射的空中信號15高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)天饋子系統(tǒng)16高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)DUPDIVLPATRxRFERFE功能示意框圖1

5、7高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)雙 工 濾波 器L NAH PA(可 選 ）(可 選 ）4 分路 器TR XTE STTRX反 射 功率 檢 測發(fā) 射 功率 檢 測功 率 監(jiān) 測 單 元RFC MLNA4分路 器TR XTE STBT M注 入 獲 取BTM注 入獲 取天 線 0天 線 1R FCMRFC M95RFE功能框圖18高校教育精品PPT基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)LNA1DIVDUPPVDRMMRSMLPATSMBTMRPTLNA0ANT3GRFE功能示意框圖19高校教育精品PPT 內(nèi)容：基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)射頻的一些基本概念射頻電路的基本功能部件射頻設(shè)計需

6、要的基本技能20高校教育精品PPT 頻率基站與手機的通訊是通過無線電波來實現(xiàn)每一個無線系統(tǒng)都會占用一定的頻譜資源國際上有一個通用的頻譜分配標準，但各國又有不同。射頻的一些基本概念21高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 頻率美國的頻譜分配22高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 頻率目前世界上分配給CDMA的頻譜資源Band classTX Freq.(MHz)TX Freq.(MHz)Band Class 0824849869894Band Class 11850191019301990Band Class 2872915917960Band Class 388788983283489390

7、1838846915925860870Band Class 41750-17801840-1870Band Class 5450457.5460467.5 411.7420.0421.7430.0451.3460.0461.3470.0479483.5489493.5Band Class 61920198021102170Band Class 7776794746764Band Class 81710178518051880Band Class 9880915925960Band Class10806824851869896901935940Band Class1141042042043045

8、0460460470Band Class1287087691592123高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 頻率大部分射頻器件都有一個工作頻率范圍在高頻系統(tǒng)中，對器件的分布參數(shù)需考慮。24高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 dBdBmdB=10*log(A/B)（增益單位）2倍4倍級聯(lián)倍數(shù)=2*4=8倍2倍10*log(2)=3dB4倍10*log(4)=6dB級聯(lián)增益=2*4=8倍10*log(8)=9dB級聯(lián)增益=3+6=9dB便于對鏈路級聯(lián)的計算25高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 dBm是一個功率的單位10*log(功率/mW)1W=10*log(1W/1mW)=10*log(

9、1000)=30dBm26高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 阻抗Z=R+jXX與頻率有關(guān)，X=wC或阻抗是對應于某一個參考面射頻系統(tǒng)是50歐系統(tǒng)阻抗匹配很重要wL/127高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 Smith圓圖28高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 駐波阻抗匹配不好會導到信號反射反射信號強度與發(fā)送信號強度之比電壓駐波比（VSWR）=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)VSWR=(1+）/（1-）回波損耗RL(dB)=-20log|29高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 S參數(shù)端口1端口2端口3端口4RRRR30高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 S參數(shù)端口參數(shù)（黑盒）S11、S

10、22、S33等表征各端口的阻抗、駐波（相對于50歐負載）S21表征端口1到端口2的增益（端口2接50歐負載）與各參數(shù)關(guān)系在此省31高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 峰均比CDMA信號在時域上是一個功率在變化的信號其信息包含在此包絡中希望射頻鏈路對這個包絡不產(chǎn)生失真32高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 峰均比指的是在很長一段時間內(nèi)統(tǒng)計出來超過平均功率NdB的點數(shù)占總點數(shù)的概率。一般我們用0.01%的概率來評估CDMA信號的峰均比指標。33高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 峰均比34高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 P1dB描述射頻器件線性度一個重要指標功放的實際曲線PoutPin

11、P1dB點功放管輸出功率回退量=(Pout1-Pout2)dB=10log(Pout1/pout2)WPout1Pout235高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 IP3一般OIP3比P1dB大10dB左右36高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 靈敏度發(fā)射出來的信號經(jīng)空中衰減后已經(jīng)很小接收機能解調(diào)的最小信號功率（置信率95%）解調(diào)門限Ec/IoEc有用能量Io總能量（有用能量+噪聲（干擾）門限大小與調(diào)制方式有關(guān)（QPSK、8QAM、16QAM等）接收機的關(guān)鍵指標37高校教育精品PPT 靈敏度基站發(fā)射功率：43dBm、46dBm等靈敏度：-125dBm（標準要求-117dBm）手機發(fā)射功率：0

12、dBm靈敏度：-105dBm38高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 NF（噪聲系數(shù)）小信號時需考慮此指標射頻鏈路的噪聲是決定接收機靈敏度的關(guān)鍵因素。靈敏度=-174dBm/Hz+射頻鏈路NF+干擾。射頻鏈路NF一般為34dB。39高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 相噪我們系統(tǒng)對頻率容限指標有要求頻率容限就是系統(tǒng)實際發(fā)射的信號中心頻率與標準的中心頻率發(fā)生了偏差。本振相噪的指標是影響系統(tǒng)輸出頻率容限指標的關(guān)鍵因素。40高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 相噪信號本振本振某一頻點的相噪與信號相乘得到一個頻譜搬移且幅度變小的信號.與相噪相乘后信號的頻譜750K750-615=135K135KH

13、z1.33MHz相噪與信號相乘后的積分效果41高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 相噪42高校教育精品PPT射頻的一些基本概念 RSSI反向接收信號強度指示通過數(shù)字或模擬方法把天線接收到的信號強度表示出來可體現(xiàn)出主分集不平衡等43高校教育精品PPT 內(nèi)容：基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)射頻的一些基本概念射頻電路的基本功能部件射頻設(shè)計需要的基本技能44高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF45高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大小信號放大大信號放大電流型晶體管電壓型場效應46高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大器

14、的主要參數(shù)增益P1dB輸入輸出阻抗功耗47高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF48高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 衰減PI網(wǎng)（三個電阻）數(shù)控衰減器壓控衰減器AGC（自動增益控制）RRR49高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 衰減器的主要參數(shù)衰減量IP3（P1dB)輸入輸出阻抗50高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF51高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 混頻無源混頻有源混頻其數(shù)學上就是一個乘法器。LORFIF52高校教育精品PPT射頻電路的基

15、本功能部件 混頻器的主要參數(shù)增益（變損）噪聲IP3（P1dB）互調(diào)（組合頻率）端口隔離阻抗53高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF54高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 濾波低通高通帶通帶阻55高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 濾波LC濾波微帶濾波聲表濾波介質(zhì)濾波56高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 濾波器的主要指標帶內(nèi)平坦度帶外抑制度帶內(nèi)插損阻抗57高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF58高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 頻綜的組成

16、VCO、VCXO、TCXO、OCXOPLL（鎖相環(huán)）59高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 頻綜的主要參數(shù)頻率相噪功率60高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 檢測（功率）LORFIF61高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 耦合微帶耦合同軸耦合電阻耦合62高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 耦合器的主要參數(shù)耦合度工作頻率阻抗插損63高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 放大 衰減 混頻 濾波 頻綜 耦合 功率檢測LORFIF64高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 功率檢測二極管檢波IC65高校教育精品PPT射頻電路的基本功能部件 功率檢測的主要參數(shù)動態(tài)范圍精度頻率范圍66高校教育精品PPT 內(nèi)容：基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)射頻的一些基本概念射頻電路的基本功能部件射頻設(shè)計需要的基本技能67高校教育精品PPT射頻設(shè)計需要的基本技能 射頻儀器的熟練使用頻譜儀網(wǎng)絡分析儀矢量分析儀