無線通信中射頻收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

1、2022-6-221理 工 大 學(xué) 通 信 工 程 學(xué) 院理 工 大 學(xué) 通 信 工 程 學(xué) 院衛(wèi)星通信系微波通信教研室2022-6-222一、課程內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容安排內(nèi)容安排第一單元第一單元 射頻和無線技術(shù)簡(jiǎn)介射頻和無線技術(shù)簡(jiǎn)介 2 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第二單元第二單元 射頻設(shè)計(jì)的基本概念射頻設(shè)計(jì)的基本概念 1010學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第三單元第三單元 收發(fā)信機(jī)的組成及特點(diǎn)收發(fā)信機(jī)的組成及特點(diǎn) 1010學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第四單元第四單元 低噪聲放大器及混頻器低噪聲放大器及混頻器 1010學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第五單元第五單元 振蕩源振蕩源 6 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第六單元第六單元 頻綜器頻綜器 1010學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第七單元第七單元 功率放大器功率放大器

2、 8 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)2022-6-223一、課程內(nèi)容簡(jiǎn)介實(shí)施方法及考核實(shí)施方法及考核 講課、討論、自學(xué)、習(xí)題、專題仿真與專題討論講課、討論、自學(xué)、習(xí)題、專題仿真與專題討論專題仿真：專題仿真：低噪聲放大器設(shè)計(jì)；鎖相環(huán)頻率合成器環(huán)路濾波器低噪聲放大器設(shè)計(jì)；鎖相環(huán)頻率合成器環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)專題討論：專題討論：功率放大器線性化技術(shù)功率放大器線性化技術(shù)考核：考核：平時(shí)綜合成績(jī)占平時(shí)綜合成績(jī)占40%40%，考試成績(jī)占，考試成績(jī)占60%60%2022-6-224一、課程內(nèi)容簡(jiǎn)介(續(xù))主要參考書主要參考書射頻通信電路射頻通信電路（第二版），陳邦媛著，（第二版），陳邦媛著，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社，2006 2

3、006 CMOSCMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)射頻集成電路設(shè)計(jì) Thomas H.LeeThomas H.Lee著，余志平著，余志平 周潤(rùn)德等譯周潤(rùn)德等譯 ，20062006年年2022-6-225一、教學(xué)內(nèi)容及時(shí)間安排一、教學(xué)內(nèi)容及時(shí)間安排1 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性1 12 2 射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位1 13 3 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系1 13 31 1 頻段劃分頻段劃分1 13 32 2 電路的設(shè)計(jì)考慮電路的設(shè)計(jì)考慮1 14 4 集成收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 15

4、 5 典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)1 15 51 GSM1 GSM收發(fā)機(jī)收發(fā)機(jī)1 15 52 2 應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)1 15 53 3 應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗收發(fā)機(jī)應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗收發(fā)機(jī)1 15 54 4 應(yīng)用于應(yīng)用于WCDMAWCDMA1 16 6 無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1 17 7 射頻電路基礎(chǔ)射頻電路基礎(chǔ)1 17 71 1 頻帶寬度表示法頻帶寬度表示法第第1章章 無線通信中射頻收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用無線通信中射頻收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2022-6-2261 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無

5、線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性 無線通信收發(fā)信機(jī)中存在兩種變換。在發(fā)射端，第一無線通信收發(fā)信機(jī)中存在兩種變換。在發(fā)射端，第一個(gè)變換是輸入變換器，它把需要傳遞的信息變換成電個(gè)變換是輸入變換器，它把需要傳遞的信息變換成電信號(hào)信號(hào)基帶信號(hào)；第二個(gè)變換是發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)變基帶信號(hào)；第二個(gè)變換是發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)變換成其頻帶適合在信道中有效傳輸?shù)男盘?hào)形式換成其頻帶適合在信道中有效傳輸?shù)男盘?hào)形式已調(diào)已調(diào)信號(hào)，這個(gè)過程稱為調(diào)制。信號(hào)，這個(gè)過程稱為調(diào)制。 2022-6-227發(fā)送過程大致如下。發(fā)送過程大致如下。(1)(1)調(diào)制：即將基帶信號(hào)調(diào)制到通信載波上，在某些特調(diào)制：即將基帶信號(hào)調(diào)制到通信載波上，在某些特殊應(yīng)

6、用領(lǐng)域還有一個(gè)對(duì)基帶信號(hào)加密的步驟或其他步驟。殊應(yīng)用領(lǐng)域還有一個(gè)對(duì)基帶信號(hào)加密的步驟或其他步驟。(2)(2)中放變頻：在這一步不但要對(duì)調(diào)制之后的信號(hào)進(jìn)行中放變頻：在這一步不但要對(duì)調(diào)制之后的信號(hào)進(jìn)行放大，還要將信號(hào)變頻到實(shí)際通信的頻段放大，還要將信號(hào)變頻到實(shí)際通信的頻段( (頻道頻道) )。(3)(3)功放：主要將發(fā)射信號(hào)的功率放大到滿足通信功放：主要將發(fā)射信號(hào)的功率放大到滿足通信( (距離距離) )的要求。的要求。(4)(4)發(fā)射天線：將信號(hào)有效地發(fā)射出去，除了發(fā)送功率發(fā)射天線：將信號(hào)有效地發(fā)射出去，除了發(fā)送功率( (效率效率) )之外，有時(shí)還有方向，以及電波傳播方式的選擇。之外，有時(shí)還有方向

7、，以及電波傳播方式的選擇。1 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性2022-6-228對(duì)于發(fā)送系統(tǒng)硬件電路系統(tǒng)而言，最困難的部分就在于中放變對(duì)于發(fā)送系統(tǒng)硬件電路系統(tǒng)而言，最困難的部分就在于中放變頻和功放。中放變頻的難點(diǎn)主要在于變頻系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，好頻和功放。中放變頻的難點(diǎn)主要在于變頻系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，好的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)可能產(chǎn)生的相關(guān)干擾較少，甚至還可能降低對(duì)的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)可能產(chǎn)生的相關(guān)干擾較少，甚至還可能降低對(duì)參與變頻的本地振蕩信號(hào)的要求。參與變頻的本地振蕩信號(hào)的要求。 圖12接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖1 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性2

8、022-6-2291 12 2射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位對(duì)于接收鏈路來說，從天線接收下來的射頻信號(hào)，首先對(duì)于接收鏈路來說，從天線接收下來的射頻信號(hào)，首先經(jīng)射頻前端和其他模擬電路變換到低頻的基帶內(nèi)，然后經(jīng)射頻前端和其他模擬電路變換到低頻的基帶內(nèi)，然后經(jīng)模數(shù)經(jīng)模數(shù)(A(AD)D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)再經(jīng)后面的數(shù)字信號(hào)處理電路完成解碼和其他運(yùn)算后送給經(jīng)后面的數(shù)字信號(hào)處理電路完成解碼和其他運(yùn)算后送給相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)備。相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)備。 射頻通信系統(tǒng)示意圖射頻通信系統(tǒng)示意圖1 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無線收發(fā)信機(jī)

9、射頻前端功能和特性2022-6-2210射頻前端指從天線到完成第一次頻率變換所需要的電路，這些射頻前端指從天線到完成第一次頻率變換所需要的電路，這些電路對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行處理。然后在下變頻器中經(jīng)過與本地產(chǎn)生電路對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行處理。然后在下變頻器中經(jīng)過與本地產(chǎn)生的振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，來將信號(hào)從射頻載波變換到中頻或者基的振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，來將信號(hào)從射頻載波變換到中頻或者基帶。發(fā)送信號(hào)時(shí)，同接收信號(hào)相反，需要將中頻或者基帶信號(hào)帶。發(fā)送信號(hào)時(shí)，同接收信號(hào)相反，需要將中頻或者基帶信號(hào)經(jīng)上變頻器變換到射頻載波，經(jīng)過功率放大器放大到一定的功經(jīng)上變頻器變換到射頻載波，經(jīng)過功率放大器放大到一定的功率，然后經(jīng)過天線發(fā)送

10、出去。率，然后經(jīng)過天線發(fā)送出去。 射頻前端方框圖射頻前端方框圖1 11 1 無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性無線收發(fā)信機(jī)射頻前端功能和特性2022-6-22113 3、EFTEFT的特性的特性 電感負(fù)載開關(guān)系統(tǒng)斷開時(shí)，會(huì)在斷開點(diǎn)處產(chǎn)生瞬態(tài)騷（電感負(fù)載開關(guān)系統(tǒng)斷開時(shí)，會(huì)在斷開點(diǎn)處產(chǎn)生瞬態(tài)騷（EFT)EFT)脈脈沖組成。對(duì)沖組成。對(duì)110V110V220V220V電源線的測(cè)量表明，這種脈沖群的幅值在電源線的測(cè)量表明，這種脈沖群的幅值在100V100V至數(shù)千伏之間，具體大小由開關(guān)觸點(diǎn)的機(jī)電特性至數(shù)千伏之間，具體大小由開關(guān)觸點(diǎn)的機(jī)電特性( (如觸點(diǎn)打開如觸點(diǎn)打開的速度，觸點(diǎn)斷開時(shí)的耐壓等的速度，觸點(diǎn)斷開

11、時(shí)的耐壓等) )決定，脈沖重復(fù)頻率在決定，脈沖重復(fù)頻率在lkHzlkHz一一1MHz1MHz。對(duì)單個(gè)脈沖而言，其上升沿在納秒級(jí)，脈沖持續(xù)期在幾十納秒至對(duì)單個(gè)脈沖而言，其上升沿在納秒級(jí)，脈沖持續(xù)期在幾十納秒至數(shù)毫秒之間。數(shù)毫秒之間。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEC61000IEC610004 44(1995)4(1995)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)來模擬電快速脈沖群對(duì)電氣和電子設(shè)備的影響，與其對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)來模擬電快速脈沖群對(duì)電氣和電子設(shè)備的影響，與其對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)是是GBGBT13926T139264 49292工業(yè)過程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性工業(yè)過程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性電快速瞬變脈

12、沖群要求電快速瞬變脈沖群要求。 空調(diào)、預(yù)付費(fèi)電能表、火災(zāi)報(bào)警器、加油機(jī)控制器等產(chǎn)品都已空調(diào)、預(yù)付費(fèi)電能表、火災(zāi)報(bào)警器、加油機(jī)控制器等產(chǎn)品都已經(jīng)引入了此標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)引入了此標(biāo)準(zhǔn)。1 13 3 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系2022-6-2212 衛(wèi)星頻率，是指衛(wèi)星用頻設(shè)備使用的頻率：衛(wèi)星頻率是無線電頻譜中的一部分，主要衛(wèi)星頻率，是指衛(wèi)星用頻設(shè)備使用的頻率：衛(wèi)星頻率是無線電頻譜中的一部分，主要使用使用VUHF、L、S、C、X、Ku、K、Ka、EHF等頻段。衛(wèi)星常用頻段如表等頻段。衛(wèi)星常用頻段如表2所示。所示。頻段頻段頻率范圍頻率范圍 主要應(yīng)用主要應(yīng)用V/UHF 1

13、001000MHz低軌數(shù)據(jù)通信、遙測(cè)遙控、移動(dòng)通低軌數(shù)據(jù)通信、遙測(cè)遙控、移動(dòng)通信信L1-2GHz 低軌移動(dòng)迪信、導(dǎo)航、氣象和偵察低軌移動(dòng)迪信、導(dǎo)航、氣象和偵察S2-4GHz 數(shù)據(jù)中繼、測(cè)控?cái)?shù)據(jù)中繼、測(cè)控C4-7GHz 固定通信、廣播電視固定通信、廣播電視 X7-12GHz 軍事通信、資源衛(wèi)星等軍事通信、資源衛(wèi)星等 Ku12-18GHz 固定通信、移動(dòng)通信、固定通信、移動(dòng)通信、廣廣播電視播電視K18-27GHz 固定通信、移動(dòng)通信固定通信、移動(dòng)通信 Ka27-40GHz 固定通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星鏈路固定通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星鏈路EHF40-60GHz 固定通信、軍事通信固定通信、軍事通信 表表2

14、衛(wèi)星頻率常用頻段衛(wèi)星頻率常用頻段1 13 3 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系2022-6-22132022-6-22142022-6-2215射頻射頻(Radio Frequency)/(Radio Frequency)/微波微波(Microwave)(Microwave)無線電頻譜中占據(jù)某一特殊頻段的電磁波。無線電頻譜中占據(jù)某一特殊頻段的電磁波。2022-6-22162022-6-22172022-6-22182 2微波和射頻的定義微波和射頻的定義 當(dāng)工作頻率提高到接近當(dāng)工作頻率提高到接近1GHz1GHz或者更高，就會(huì)出現(xiàn)一些在低頻或者更高，就會(huì)出現(xiàn)一些

15、在低頻下沒有的現(xiàn)象。一般頻率范圍從下沒有的現(xiàn)象。一般頻率范圍從1GHz1GHz到到300GHz300GHz的電磁波稱為微波。的電磁波稱為微波。在此頻段內(nèi)的信號(hào)波長(zhǎng)從在此頻段內(nèi)的信號(hào)波長(zhǎng)從1mm(1mm(對(duì)應(yīng)于頻率對(duì)應(yīng)于頻率300GHz)300GHz)到到30cm(30cm(對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于頻率頻率1GHz)1GHz)。通常把從。通常把從30GHz30GHz到到300GHz300GHz的頻率范圍特稱為毫米波的頻率范圍特稱為毫米波( (因因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)是在毫米范圍為其波長(zhǎng)是在毫米范圍) )。人們則以。人們則以0.3GHz0.3GHz到到4 45GHz(S5GHz(S頻帶頻帶) )為射為射頻頻段。頻頻段。

16、1 13 3 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系2022-6-2219頻帶名稱頻帶名稱頻率范圍頻率范圍(GHz)(GHz)頻帶名稱頻帶名稱頻率范圍頻率范圍(GHz)(GHz)L L帶帶1.01.02.02.0S S帶帶2.02.04.04.0C C帶帶4.04.08.08.0X X帶帶8.012.08.012.0KuKu帶帶12.012.018.018.0K K帶帶18.018.026.526.5KaKa帶帶( (毫米波毫米波) )26.526.540.040.0Q Q帶帶( (毫米波毫米波) )33.033.050.050.0U U帶帶( (毫米波毫米波)

17、)40.040.060.060.0V V帶帶( (毫米波毫米波) )50.050.075.075.0E E帶帶( (毫米波毫米波) )60.060.090.090.0W W帶帶( (毫米波毫米波) )75.075.0110.0110.0F F帶帶( (毫米波毫米波) )90.090.0140.0140.0D D帶帶( (毫米波毫米波) )110.0110.0170.0170.0G G帶帶( (毫米波毫米波) )140.0140.0220.0220.0IEEE和工業(yè)用微波波段的定義 1 13 3 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系2022-6-22201 13

18、32 2 電路的設(shè)計(jì)考慮電路的設(shè)計(jì)考慮1 1低射頻電路的設(shè)計(jì)考慮低射頻電路的設(shè)計(jì)考慮低射頻電路中，可以忽略其電波的傳播效應(yīng)。設(shè)計(jì)過程考慮如下三低射頻電路中，可以忽略其電波的傳播效應(yīng)。設(shè)計(jì)過程考慮如下三個(gè)特點(diǎn)：個(gè)特點(diǎn)：電路的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，即；電路的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，即；傳播延時(shí)趨近于零，即；傳播延時(shí)趨近于零，即； 麥克斯韋方程簡(jiǎn)化為低頻下的定律，如基爾霍夫電壓和電流定麥克斯韋方程簡(jiǎn)化為低頻下的定律，如基爾霍夫電壓和電流定律律(KVL(KVL和和KCL)KCL)與歐姆定律。因此，在射頻頻率，當(dāng)，傳播延時(shí)近似與歐姆定律。因此，在射頻頻率，當(dāng)，傳播延時(shí)近似為零，并且所有電路中的元件可以認(rèn)為是集總的。設(shè)

19、計(jì)過程包含三為零，并且所有電路中的元件可以認(rèn)為是集總的。設(shè)計(jì)過程包含三個(gè)步驟：個(gè)步驟：l0dt 2022-6-22212 2高射頻和微波電路高射頻和微波電路 對(duì)于高射頻和微波電路，其中可以有一個(gè)或幾個(gè)集總元件，但至對(duì)于高射頻和微波電路，其中可以有一個(gè)或幾個(gè)集總元件，但至少要有一個(gè)分布式元件。少要有一個(gè)分布式元件。對(duì)于分布電路，具有下述三個(gè)特點(diǎn)：對(duì)于分布電路，具有下述三個(gè)特點(diǎn)：1.1.必須采用麥克斯韋方程提出的波傳播概念；必須采用麥克斯韋方程提出的波傳播概念；2.2.電路要有大的電長(zhǎng)度，物理長(zhǎng)度與電路中信號(hào)傳播的波長(zhǎng)可比擬；電路要有大的電長(zhǎng)度，物理長(zhǎng)度與電路中信號(hào)傳播的波長(zhǎng)可比擬；3.3.信號(hào)傳

20、播延時(shí)不再可忽略。信號(hào)傳播延時(shí)不再可忽略。 高射頻和微波電路的設(shè)計(jì)過程如下：高射頻和微波電路的設(shè)計(jì)過程如下： 1.1.開始時(shí)進(jìn)行直流電路設(shè)計(jì)，以建立穩(wěn)定的工作點(diǎn)；開始時(shí)進(jìn)行直流電路設(shè)計(jì)，以建立穩(wěn)定的工作點(diǎn)； 2.2.利用電磁波測(cè)量器件各端口的反射和傳輸系數(shù)；利用電磁波測(cè)量器件各端口的反射和傳輸系數(shù)； 3.3.設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)使器件與外界連接，如穩(wěn)定性、增益等。設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)使器件與外界連接，如穩(wěn)定性、增益等。 2022-6-2222 1 14 4 集成收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成收發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 射頻電路集成化是當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和應(yīng)用要求，任何基射頻電路集成化是當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和應(yīng)用要求，任何基本單元電路本單元

21、電路( (如放大器、混頻器等如放大器、混頻器等) )應(yīng)當(dāng)確定其性能優(yōu)良和可靠。應(yīng)當(dāng)確定其性能優(yōu)良和可靠。利用開關(guān)共用利用開關(guān)共用個(gè)天線可以減小集成收發(fā)機(jī)的體積，出于這種考個(gè)天線可以減小集成收發(fā)機(jī)的體積，出于這種考慮，開關(guān)在大多數(shù)的集成收發(fā)機(jī)中得到了應(yīng)用。慮，開關(guān)在大多數(shù)的集成收發(fā)機(jī)中得到了應(yīng)用。 超外差式收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)超外差式收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)2022-6-22231 15 51 GSM1 GSM收發(fā)機(jī)收發(fā)機(jī)15 典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)GSM900GSM1800上行頻率上行頻率 880915 MHz17101785 MHz下行頻率下行頻率925.4960MHz18051880MHz信

22、道間隔信道間隔 200kHz 200kHz 多址方式多址方式 TDMA/FDM TDMA/FDM 雙工方法雙工方法 FDDFDD 每信道用戶數(shù)每信道用戶數(shù)88調(diào)制方式調(diào)制方式 GMSK；BT=0.3GMSK；BT=0.3信道比特率信道比特率270.833 kb/s270.833 kb/s表13GSM-900和GSM1800的主要參數(shù)GSM-900和GSM1800的主要參數(shù)2022-6-2224 GSM收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖15 典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)2022-6-2225 這種接收機(jī)采用二次變頻超外差式結(jié)構(gòu)，中頻為這種接收機(jī)采用二次變頻超外差式結(jié)構(gòu)，中頻為71M

23、Hz71MHz，包括，包括濾波器在內(nèi)的最差噪聲系數(shù)為濾波器在內(nèi)的最差噪聲系數(shù)為8.1dB8.1dB，數(shù)字控制的總增益范圍超過，數(shù)字控制的總增益范圍超過98dB98dB。發(fā)射機(jī)采用直接變頻結(jié)構(gòu)，集成了。發(fā)射機(jī)采用直接變頻結(jié)構(gòu)，集成了個(gè)移相器個(gè)移相器(Phase (Phase Shifter)Shifter)，發(fā)射的，發(fā)射的GMSKGMSK信號(hào)的平均均方根相位誤差小于信號(hào)的平均均方根相位誤差小于2 2。該收發(fā)。該收發(fā)機(jī)由機(jī)由2.5V2.5V電壓供電，接收機(jī)僅消耗電壓供電，接收機(jī)僅消耗19.5mA19.5mA的電流，而發(fā)射機(jī)消耗的電流，而發(fā)射機(jī)消耗55mA55mA的電流。的電流。 1 15 52 2

24、 應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)(WLAN)(WLAN)是利用全球通用且無須申請(qǐng)?jiān)S可的是利用全球通用且無須申請(qǐng)?jiān)S可的ISMISM頻段頻段(2.4GHz(2.4GHz頻段、頻段、5.0GHz5.0GHz頻段頻段) )，在無線的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)通，在無線的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)通信。信。 15 典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)2022-6-22261 15 52 2 應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的收發(fā)機(jī)無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)(WLAN)(WLAN)是利用全球通用且無須申請(qǐng)?jiān)S可的是利用全球通用且無須申請(qǐng)?jiān)S可的ISMISM頻段頻段(2.4G

25、Hz(2.4GHz頻段、頻段、5.0GHz5.0GHz頻段頻段) )，在無線的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)通，在無線的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)通信。信。 IntersilIntersil公司新近推出的公司新近推出的Prism DuettePrism Duette是雙頻帶是雙頻帶(5GHz(802.11a)(5GHz(802.11a)和和2.4GHz(802.11b2.4GHz(802.11b、802.1lg)802.1lg)無線局域網(wǎng)解決方無線局域網(wǎng)解決方案，該網(wǎng)絡(luò)能傳輸高達(dá)案，該網(wǎng)絡(luò)能傳輸高達(dá)54Mbps54Mbps數(shù)據(jù)率的視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)率的視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，并且向下兼容現(xiàn)有的向下兼容現(xiàn)有的

26、Wi-FiWi-Fi系統(tǒng)系統(tǒng)PrismDuettePrismDuette雙頻帶芯片組的總體結(jié)構(gòu)。雙頻帶芯片組的總體結(jié)構(gòu)。它的核心由兩大芯片它的核心由兩大芯片ISL3690(ISL3690(高集成高集成UHF2UHF2雙頻帶零中頻收發(fā)機(jī)雙頻帶零中頻收發(fā)機(jī)) )和和ISL3890(ISL3890(集成基帶處理器集成基帶處理器/ /媒體訪問控制器媒體訪問控制器BBP/MAC)BBP/MAC)組成，實(shí)現(xiàn)全組成，實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)EEE802.11a/b/SIEEE802.11a/b/S無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)MACMAC協(xié)議。協(xié)議。15 典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)典型應(yīng)用的集成收發(fā)信機(jī)2022-6-2227標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)

27、頻頻 段段 調(diào)制方式調(diào)制方式數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 率率HomeRFHomeRF2.4GHz2.4GHzFHFH1 12Mb/s2Mb/sBluetoothBluetooth2.4GHz2.4GHzFHFH1 Mb/s1 Mb/s802.11802.112.4GHz2.4GHzFH/DSFH/DS1 12Mb/s2Mb/s802.11b 802.11b 2.4GHz2.4GHzDSDS可達(dá)可達(dá)11Mb/s 11Mb/s 802.1lS802.1lS2.4GHz2.4GHzOFDM OFDM 可達(dá)可達(dá)54Mb/s54Mb/s802.11aa802.11aa5GHz5GHzDMT/OFDMDMT/OFDM 6

28、 654Mb/s54Mb/sHiperLAN2HiperLAN25GHz5GHzGMSKGMSK可達(dá)可達(dá)24Mb/s 24Mb/s 目前國(guó)際上應(yīng)用比較廣泛的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比較目前國(guó)際上應(yīng)用比較廣泛的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比較2022-6-2228 目前能提供全集成的無線局域網(wǎng)收發(fā)機(jī)芯片的廠商已不少，其目前能提供全集成的無線局域網(wǎng)收發(fā)機(jī)芯片的廠商已不少，其技術(shù)日趨成熟。下面介紹一種典型的技術(shù)日趨成熟。下面介紹一種典型的WLANWLAN集成收發(fā)機(jī)，該芯片可以集成收發(fā)機(jī)，該芯片可以工作在工作在5.155.35GHz5.155.35GHz和和2.42.5GHz2.42.5GHz兩個(gè)頻段，同時(shí)滿足兩個(gè)頻段，同時(shí)

29、滿足IEEE802.11 IEEE802.11 a/b/g a/b/g 三種標(biāo)準(zhǔn)，采用三種標(biāo)準(zhǔn)，采用0.25mCMOS0.25mCMOS工藝制造。中心頻率為工藝制造。中心頻率為3.8GHz3.8GHz的的片上集成片上集成VCOVCO和頻率綜合器的相位噪聲為和頻率綜合器的相位噪聲為1.35 rms1.35 rms。發(fā)射機(jī)在輸出。發(fā)射機(jī)在輸出功率約為功率約為3 dBm3 dBm時(shí)，時(shí)，EVMEVM值約為值約為33dB(2.4GHz)33dB(2.4GHz)，而在輸出約為，而在輸出約為7dBm7dBm時(shí)，時(shí)，EVMEVM約為約為29dB(5GHz)29dB(5GHz)。接收機(jī)的噪聲系數(shù)在。接收機(jī)的噪

30、聲系數(shù)在2.4GHz2.4GHz下為下為3dB3dB，在，在5GHz5GHz下為下為3.8dB3.8dB。芯片總面積為。芯片總面積為2525。 2022-6-22291 15 53 3 應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗收發(fā)機(jī)應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗收發(fā)機(jī) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN(WSN，Wireless Sensor Network)Wireless Sensor Network)是當(dāng)前是當(dāng)前實(shí)際上備受關(guān)注的、多學(xué)科高度交叉的新興前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。實(shí)際上備受關(guān)注的、多學(xué)科高度交叉的新興前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。所謂無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是指由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量廉價(jià)的所謂無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是指

31、由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量廉價(jià)的小型或微型的各類集成化傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作地實(shí)時(shí)感知、監(jiān)測(cè)各小型或微型的各類集成化傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作地實(shí)時(shí)感知、監(jiān)測(cè)各種環(huán)境或目標(biāo)對(duì)象信息，通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行智能處理，種環(huán)境或目標(biāo)對(duì)象信息，通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行智能處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端，從而真正實(shí)現(xiàn)息傳送到用戶終端，從而真正實(shí)現(xiàn)“無處不在的計(jì)算無處不在的計(jì)算”理念。理念。無線傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技無線傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)、分布式智能信

32、息處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，是術(shù)、無線通信技術(shù)、分布式智能信息處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。721 直擊雷、感應(yīng)雷與浪涌直擊雷、感應(yīng)雷與浪涌 2022-6-22301 15 54 4 應(yīng)用于應(yīng)用于WCDMAWCDMA GSM GSM的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)率低和頻譜利用率低，這是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)率低和頻譜利用率低，這是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。應(yīng)運(yùn)而生的是寬帶碼分多址接入系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。應(yīng)運(yùn)而生的是寬帶碼分多址接入系統(tǒng)(WCDMA)(WCDMA)其突其突出優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)率高和頻譜利用率高，可支持出優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)率高和頻譜利用率高，可支持384Kbps38

33、4Kbps到到2Mbps2Mbps不等的數(shù)不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，在高速移動(dòng)的狀態(tài)，可提供據(jù)傳輸速率，在高速移動(dòng)的狀態(tài)，可提供384Kbps384Kbps的傳輸速率；而在低的傳輸速率；而在低速移動(dòng)或是室內(nèi)環(huán)境下，則可提供高達(dá)速移動(dòng)或是室內(nèi)環(huán)境下，則可提供高達(dá)2Mbps2Mbps的傳輸速率。的傳輸速率。 WCDMAWCDMA是由歐洲和日本發(fā)起的，其中每個(gè)是由歐洲和日本發(fā)起的，其中每個(gè)5MHz5MHz信道只使用單路載波，信道只使用單路載波，碼片率為碼片率為4.096Mbps4.096Mbps，數(shù)據(jù)傳輸速率為，數(shù)據(jù)傳輸速率為2Mbps2Mbps?；凇；赪CDMAWCDMA的通用移動(dòng)通的通用移動(dòng)通信系

34、統(tǒng)信系統(tǒng)(UMTS(UMTS，Universal Mobile Telecommunication Systems)Universal Mobile Telecommunication Systems)，是，是所謂的第三代所謂的第三代(3G)(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信系統(tǒng)。3G3G系統(tǒng)開展的業(yè)務(wù)定位為：提供多系統(tǒng)開展的業(yè)務(wù)定位為：提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球性覆蓋，具有全球漫游能力，種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球性覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類通信，

35、這將給廣大用戶帶來極大的便利。任何種類通信，這將給廣大用戶帶來極大的便利。 2022-6-2231無線通信及射頻電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如下。無線通信及射頻電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如下。(1)(1)高頻率化：從高頻高頻率化：從高頻(HF)(HF)、甚高頻、甚高頻(VHF)(VHF)、特高頻、特高頻(UHF)(UHF)、微波、微波(MW)(MW)、毫米波毫米波(MMW)(MMW)至太赫茲至太赫茲(THz)(THz)，達(dá)到增加有效通信帶寬的目的。，達(dá)到增加有效通信帶寬的目的。(2)(2)高速率化：這也要求射頻電路技術(shù)能適應(yīng)高速率的數(shù)據(jù)傳輸，以高速率化：這也要求射頻電路技術(shù)能適應(yīng)高速率的數(shù)據(jù)傳輸，以滿足實(shí)時(shí)傳輸

36、聲音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體大容量信息的需要。滿足實(shí)時(shí)傳輸聲音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體大容量信息的需要。(3)(3)集成化和小型化：射頻和數(shù)字部分能集成在同集成化和小型化：射頻和數(shù)字部分能集成在同塊芯片塊芯片(4)(4)低功耗：便于攜帶、工作時(shí)間長(zhǎng)和功能多是無線通信的一個(gè)發(fā)展低功耗：便于攜帶、工作時(shí)間長(zhǎng)和功能多是無線通信的一個(gè)發(fā)展方向。方向。16 無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2022-6-2232(5)(5)數(shù)字化數(shù)字化/ /軟件化：軟件無線電將會(huì)是無線通信的通用實(shí)現(xiàn)方式，軟件化：軟件無線電將會(huì)是無線通信的通用實(shí)現(xiàn)方式，故需要射頻和數(shù)字硬件電路在不同頻率故需要射頻和數(shù)字

37、硬件電路在不同頻率/ /制式下實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)制式下實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)之間的互連互通、一機(jī)多用。之間的互連互通、一機(jī)多用。(6)(6)低價(jià)與人性化：低價(jià)與人性化： 集成收發(fā)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)集成收發(fā)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著低壓低功耗數(shù)模混合電路設(shè)計(jì)技術(shù)、片上系統(tǒng)隨著低壓低功耗數(shù)模混合電路設(shè)計(jì)技術(shù)、片上系統(tǒng)(SoC)(SoC)、可編、可編程片上系統(tǒng)程片上系統(tǒng)(SoPC)(SoPC)、可重構(gòu)等技術(shù)的發(fā)展，以及、可重構(gòu)等技術(shù)的發(fā)展，以及CMOSCMOS、GaAsGaAs、InPInP等工藝特征尺寸的進(jìn)等工藝特征尺寸的進(jìn)步降低和步降低和ICIC設(shè)計(jì)制造工藝的提高，單片集成設(shè)計(jì)制造工藝的提高，單片集成收發(fā)機(jī)正朝著更高

38、的集成度、更高的工作頻率、更低的工作電壓和收發(fā)機(jī)正朝著更高的集成度、更高的工作頻率、更低的工作電壓和功耗、更低的成本方向發(fā)展。功耗、更低的成本方向發(fā)展。高集成度：隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步，單片集成數(shù)字、模擬和射頻高集成度：隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步，單片集成數(shù)字、模擬和射頻功能成為了芯片的發(fā)展趨勢(shì)。功能成為了芯片的發(fā)展趨勢(shì)。 高工作頻率：隨著工藝特征尺寸的不斷降低，器件的特征頻率和最高工作頻率：隨著工藝特征尺寸的不斷降低，器件的特征頻率和最高振蕩頻率不斷提高，使得集成收發(fā)機(jī)的工作頻率越來越高。高振蕩頻率不斷提高，使得集成收發(fā)機(jī)的工作頻率越來越高。 低工作電壓和低功耗：低工作電壓和低功耗： 低成本：低

39、成本： 16 無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)無線通信及射頻電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2022-6-2233微波站2022-6-2234無源中繼站（實(shí)物照片）反射板式無源中繼站反射板式無源中繼站Plane reflectors雙拋物面無源中繼站雙拋物面無源中繼站Parabolic reflectors中繼站1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2235機(jī)載多普勒雷達(dá)機(jī)載多普勒雷達(dá)中國(guó)新型空警中國(guó)新型空警-2000-2000預(yù)警預(yù)警1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2236 1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22371.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用20

40、22-6-2238國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)JYL-1遠(yuǎn)程三坐標(biāo)警戒引導(dǎo)雷達(dá)遠(yuǎn)程三坐標(biāo)警戒引導(dǎo)雷達(dá).jpg1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22392. 圓錐掃描雷達(dá)的組成圓錐掃描雷達(dá)的組成 圓錐掃描雷達(dá)組成方框圖圓錐掃描雷達(dá)組成方框圖發(fā)射機(jī)自動(dòng)距離跟蹤系統(tǒng)顯示器接收機(jī)高頻部分自動(dòng)增益控制距離支路中放檢波器角跟蹤支路中放檢波器收發(fā)開關(guān)伺服放大器伺服放大器功率放大器功率放大器高低角相位鑒別器方位角相位鑒別器錐掃頻率調(diào)諧放大器脈沖檢波器視頻放大器2134波門2022-6-2240雷達(dá)系統(tǒng)原理圖雷達(dá)系統(tǒng)原理圖1發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)2隔離器隔離器3天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)4饋線波導(dǎo)饋線波導(dǎo)5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋

41、轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)6輻射器輻射器7天線反射器天線反射器8混頻器混頻器9可變衰減器可變衰減器10本地振蕩器本地振蕩器11中頻接收機(jī)中頻接收機(jī)2022-6-2241照相偵察衛(wèi)星。照相偵察衛(wèi)星。美車鎖眼美車鎖眼“KH-12”衛(wèi)星衛(wèi)星1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2242 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三段、地面段和用戶段三 部分部分組成，空間段包括組成，空間段包括5 5顆靜止軌顆靜止軌道衛(wèi)星和道衛(wèi)星和3030顆顆 非靜止軌道衛(wèi)非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注星，地面段包括主控站、注入站和入站和 監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面監(jiān)測(cè)站等若

42、干個(gè)地面站，用戶段包括北斗用戶終站，用戶段包括北斗用戶終 端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。兼容的終端。1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22431.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22441.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2245從典型從典型RFRF系統(tǒng)看本課程內(nèi)容設(shè)置系統(tǒng)看本課程內(nèi)容設(shè)置無線通信系統(tǒng)原理框圖無線通信系統(tǒng)原理框圖1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22461.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22471.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22481.6.3

43、射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2249 華為推出世界上最快的四核智能手機(jī)華為推出世界上最快的四核智能手機(jī)-華為騰飛華為騰飛D(HuaweiD)D(HuaweiD)四核。四核。此款手機(jī)擁有此款手機(jī)擁有1.2GHz/1.5GHz1.2GHz/1.5GHz華為華為K3V2K3V2四核處理器、四核處理器、4.54.5英寸智能英寸智能手機(jī)中最為緊湊的設(shè)計(jì)、擴(kuò)大手機(jī)用戶應(yīng)用范圍的手機(jī)中最為緊湊的設(shè)計(jì)、擴(kuò)大手機(jī)用戶應(yīng)用范圍的Android4.0Android4.0操操作系統(tǒng)以及可節(jié)電高達(dá)作系統(tǒng)以及可節(jié)電高達(dá)30%30%的華為專有的電源管理系統(tǒng)。的華為專有的電源管理系統(tǒng)。 速度、長(zhǎng)電池壽命、高品質(zhì)

44、視聽能力、緊湊輕便的設(shè)計(jì)。華速度、長(zhǎng)電池壽命、高品質(zhì)視聽能力、緊湊輕便的設(shè)計(jì)。華為騰飛為騰飛P1S(HuaweiP1S(Huawei刷新了新的世界記錄，成為了世界上最輕薄的刷新了新的世界記錄，成為了世界上最輕薄的智能手機(jī)。智能手機(jī)。 1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-2250RF/MWRF/MW系統(tǒng)通常由這樣幾類裝置組成：系統(tǒng)通常由這樣幾類裝置組成：無源器件：完成微波信號(hào)和功率的分配、控制和濾波等無源器件：完成微波信號(hào)和功率的分配、控制和濾波等功能的裝功能的裝 置，沒有進(jìn)行微波能量與其他能量（如直流）置，沒有進(jìn)行微波能量與其他能量（如直流）的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換, ,如濾波器，如濾波器

45、， 雙工器，耦合器等。雙工器，耦合器等。有源器件：產(chǎn)生、放大、變換微波信號(hào)和功率的裝置，有源器件：產(chǎn)生、放大、變換微波信號(hào)和功率的裝置，一般要將微一般要將微 波能量與其他能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。波能量與其他能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。正是上述裝置構(gòu)成了本課程內(nèi)容。正是上述裝置構(gòu)成了本課程內(nèi)容。當(dāng)然，當(dāng)然，RF/MWRF/MW應(yīng)用還涉及其他重要方面，如電波傳播、應(yīng)用還涉及其他重要方面，如電波傳播、RF/MWRF/MW測(cè)量，測(cè)量，RF/MWRF/MW仿真與計(jì)算等。盡管很重要，由于課仿真與計(jì)算等。盡管很重要，由于課時(shí)有限，本課程不講時(shí)有限，本課程不講 1.6.3射頻技術(shù)的應(yīng)用射頻技術(shù)的應(yīng)用2022-6-22511 17 7

46、1 1 頻帶寬度表示法頻帶寬度表示法絕對(duì)帶寬絕對(duì)帶寬BW(Hz)=HLff 2 相對(duì)帶寬相對(duì)帶寬00100%100%HLffBWRBWff02HLfff為中心頻率為中心頻率 17 射頻電路基礎(chǔ)射頻電路基礎(chǔ)2022-6-2252百分比法百分比法RBWRBW和倍數(shù)法和倍數(shù)法K K都可以表示相對(duì)帶寬，兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系為都可以表示相對(duì)帶寬，兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系為12100%1KRBWK例例11 11 一個(gè)射頻低噪聲放大電路的頻率范圍為：一個(gè)射頻低噪聲放大電路的頻率范圍為： 3.4GHz3.4GHz， 4.2GHz4.2GHz。請(qǐng)計(jì)算絕對(duì)帶寬。請(qǐng)計(jì)算絕對(duì)帶寬BWBW、相對(duì)帶寬、相對(duì)帶寬RBWRBW和倍數(shù)法表示的

47、帶寬和倍數(shù)法表示的帶寬K K，并判斷該放大電路是否屬于寬帶放大電路。并判斷該放大電路是否屬于寬帶放大電路。解：解： 絕對(duì)帶寬絕對(duì)帶寬BWBW為為 BW(Hz)=4.2GHzBW(Hz)=4.2GHz3.4GHz3.4GHz0.8GHz0.8GHz相對(duì)帶寬相對(duì)帶寬RBWRBW為為02100%21%HLHLffBWRBWfff20lg1.84HLfK dBdBf或者用分貝表示為或者用分貝表示為L(zhǎng)fHf17 射頻電路基礎(chǔ)射頻電路基礎(chǔ)2022-6-22531.5 分貝的概念與應(yīng)用分貝的概念與應(yīng)用1.6.1 分貝的定義分貝的定義dBWwWP= 10lgP /1w =10lgPdbmWmwmwP=101g

48、P/1mw=101gP 20lg20lg120lg20lg20lg60120lg20lg20lg601VdBVVmVdBmVmVVVdB VVmVUUUVUUUUmVUUUUVdBWWdBmWmwWdB wWmwWP=10lg(P )P=101g(P)=101g(P )+30 P=10lg(P)=101g(P)+30=101g(P )+60(2)電壓電壓(1)功率功率2022-6-2254(3)電流電流 電流的單位有安電流的單位有安(A)、毫安、毫安(mA)、微安、微安(A)，電壓的分貝單，電壓的分貝單位位(dBA、dBmA、dBA)表示為：表示為： 20lg20lg120lg20lg120l

49、g20lg1AdBAAAdBmAmAAdB AAIIIAIIImAIIIA320lg20lg120lg20lg6020lg1020lg20lg12020lg1AdBAAAdBmAAmAAdB AAAIIIAIIIIAIIIIA/(/)/3620lg20lg1/1 /10/10/1 /0/60/120/V mdBV mV mEEEV mV mmV mV mV mdBV mdBmV mdB V m (4)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 (V/m)、(mV/m )、(V/m)，電場(chǎng)強(qiáng)度的分貝單位，電場(chǎng)強(qiáng)度的分貝單位(dBV/m、dBmV/m、dBV/m)表示為：表示為：2022-6-2255222(/)(/)(/

50、)0.1100W mmW cmW cmSSS33340(40)10lg10lg40161110,030(8)(8 10)20lg820lg(10 )78dBWdB VdB VWWdBWWWmWdBWdBmWmVVdB V222(/)(/)(/)1020dB W mdB mW cmdBW cmSSdBSdB(5)功率密度功率密度(6)功率密度功率密度2022-6-2256電平單位轉(zhuǎn)換（電阻為電平單位轉(zhuǎn)換（電阻為7550）轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換關(guān)系dBW(dBW(新單位）新單位） dBm(新單位）新單位）dBmV(新）新）dBV(新）新）dBW(dBW(原單位）原單位）0 0+30+30+78.75/+77

51、+78.75/+77138.75/+137138.75/+137dBm(dBm(原單位）原單位）-30-300 0+48.75/+47+48.75/+47+108.75/+107+108.75/+107dBmV(dBmV(原單位）原單位）-78.75/-77-78.75/-77-48.75/-47-48.75/-470 0+60+60dBV(dBV(原）原）-138.75/-138.75/-137137-108.75/-107-108.75/-107-60-600 0電平單位轉(zhuǎn)換（電阻為電平單位轉(zhuǎn)換（電阻為757550 )50 )2022-6-2257dBmdBm毫瓦毫瓦dBmdBm毫瓦毫瓦dBmdBm毫瓦毫瓦0 01 11717505034342.5W 2.5W 1 11.31.31818646435353.0W3.0W2 21.61.61919808036364.0W4.0W3 32 2202010010037375W5W4 42.52.5212112812838386W6W5 53.23.2222216016039398W8W6 64 42323200200404010W10W7 75 5