射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)

1、 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù) 介紹 三、光器件介紹 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 功率理論上定義為做功的速率。單位為 mW、W （瓦）、kW等。 電平功率的另一種表示。單位為dBm（取1mW為基準(zhǔn) 值，以分貝表示的絕對(duì)功率電平）。 換算公式：電平(dBm)=10lg(功率mW1mW) 。如 5W10lg5000=37dBm; 10W10lg10000=40dBm. （功率增倍，電平增加3dB） 輸出功率指放大器的功率輸出能力。常以功率或電 平表示。 功率/電平 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光

2、纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 增益（dB） 增益指放大器或系統(tǒng)的功率放大倍數(shù)，單位為分貝 （dB）。 增益（dB）=系統(tǒng)輸出電平（dBm）系統(tǒng)輸入電平（dBm） 系統(tǒng) 輸入電平輸出電平 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 插損（dB） 插損插入損耗的簡稱，表示當(dāng)電路中接入某一無源器 件或部件后所引起的損耗（即衰減）。單位為分貝（dB）。 插損（dB）=器件輸出電平（dBm）器件輸入電平（dBm） 器件 輸入電平輸出電平 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 選擇性、帶寬 選擇性衡量濾波器選擇有用信號(hào)同時(shí)抑制無用信號(hào) 的能

3、力。常用帶寬BW、矩形系數(shù)K0.1來表示。 帶寬BW濾波器對(duì)信號(hào)的衰減為-3dB時(shí)所決定的頻率 寬度。 3dB BW 20dB BW0.1 f fC 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 阻抗匹配 阻抗匹配使系統(tǒng)反射系數(shù)為零，即無反射時(shí)稱為 匹配。 相應(yīng)的傳輸線有三種狀態(tài)：無反射狀態(tài)（行波）、全 反射狀態(tài)（駐波）、行駐波。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 駐波比、回波損耗 駐波比行駐波狀態(tài)時(shí)，波腹電壓與波節(jié)電壓之比 （VSWR）。 回波損耗RL（dB) =反射信號(hào)電平（dBm）入射信號(hào)電平 （dBm） 駐波比（SWR） 回波損耗

4、（dB） 1.21.251.31.351.41.5 -21-19-17.6-16.6-15.6 -14.0 駐波比回波損耗對(duì)照表： 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 三階互調(diào) 三階互調(diào)若存在兩個(gè)正弦信號(hào)1和2，由于非線性作 用將產(chǎn)生許多互調(diào)分量|p 1 q 2 |，p+q稱為階。其中 的2 12和2 2 1兩個(gè)頻率分量稱為三階互調(diào)分量。 三階互調(diào)系數(shù)M3三階互調(diào)分量的功率P3和信號(hào)1或2 的功率P 1（2）之比稱為三階互調(diào)系數(shù)M3，即M3=10lgP3/P1 (dBc)。M3越小，互調(diào)干擾就越小。 f 1 22 122 21 P1 P3 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻

5、、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 噪聲系數(shù)（NF） 噪聲系數(shù)（NF）衡量電路或系統(tǒng)的噪聲性能好壞 （噪聲惡化程度）的參數(shù)。定義為輸入信（載）噪比與輸 出信（載）噪比的比值。單位為分貝（dB）。 NF（dB）=輸入載噪比（dB）輸出載噪比（dB） NF（dB）越小，系統(tǒng)噪聲性能越好。理想時(shí)，NF=0dB （1）。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 耦合度 耦合度耦合端口與輸入端口的功率比。單位為dB。 耦合度（dB）=耦合端口功率（dBm）輸入端口功率 （dBm） 耦合度為10dB 損耗為0.7dB 耦合器 輸入端 口 輸出端 口 耦合端 口 20d

6、Bm 10dBm 19.3dBm 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 隔離度 隔離度非耦合端口與輸入端口的功率比，單位為dB。 隔離度（dB）=非耦合端口功率（dBm）輸入端口功率 （dBm） 例如：天線隔離度LC指天線1的輸出功率與它進(jìn)入天線 2輸出端（末級(jí)）的功率之比。（圖中L1稱為轉(zhuǎn)換損耗 指天線2上來自天線1的功率（即干擾）與天線2產(chǎn)生的互調(diào) 產(chǎn)物功率之比。） 12 LC L1 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 天線增益（dB）、天線前后比F/B 天線增益指天線將發(fā)射功率往某一指定方向集中輻 射的能力。一般把天線的最大輻

7、射方向上的場強(qiáng)E與理想 多向同性天線均勻輻射場強(qiáng)E0相比，以功率密度增加的 倍數(shù)定義為增益，即Ga=（E / E0）2。 天線增益Ga（dB）=10lg Ga（dB） 天線前后比F/B指最大正向增益與最大反向增益之比， 用分貝（dB）表示。其值越大天線的方向性越好。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 天線方向圖（波瓣圖） 天線方向圖表示天線各輻射方向的場強(qiáng)的圖（或者說 是天線輻射的電磁波在空間存在的范圍）。由于方向圖呈 花瓣?duì)?，又稱為波瓣圖。 方向圖寬度表示天線輻射能量集中的程度，又稱半功 率波瓣寬度。其定義為輻射功率下降到最大輻射方向的一 半（或者說場強(qiáng)下降

8、到最大方向的0.707倍）的兩個(gè)方向的 夾角（20.5）。一般是方向圖越寬，增益越低；方向圖越 窄，增益越高，向前輻射能力強(qiáng)。 E面方向圖指與電場平行的平面內(nèi)輻射方向圖。 H面方向圖指與磁場平行的平面內(nèi)輻射方向圖。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 天線方向圖（波瓣圖） 后瓣 旁瓣 主瓣 Emax 0.707Emax 0.707Emax 20.520 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 一、基本物理量和基本概念介紹 單工、雙工 單工有單頻單工、雙頻單工之分。單頻（同頻）單工制， 即收發(fā)使用同一頻率，由于接收和發(fā)送使用同一個(gè)頻率，所以 收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行，稱為單

9、工。適用于用戶少、專業(yè)性強(qiáng)的移 動(dòng)通信系統(tǒng)中（如對(duì)講機(jī)）。 雙工異頻雙工制，即收發(fā)雙方使用兩個(gè)不同的頻率，任何 一方在發(fā)話的同時(shí)都能收到對(duì)方的講話。但這種工作方式的缺 點(diǎn)是發(fā)射機(jī)總是工作的，故耗電大。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 放大器（Amplifier） 放大器（Amp.）用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的電路。有低噪 聲放大器（LNA）和功率放大器（PA）。 主要指標(biāo)增益、飽和功率(ALC電平）。 LNAPA 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 濾波器（Filter）、雙工濾波器（Duplex） 濾波器通過有用頻率信號(hào)而抑制

10、無用頻率信號(hào)的電路、 器件或模塊。有有源濾波器和無源濾波器之分。 主要指標(biāo)選頻寬度（帶寬BW）、選擇性、插損、帶 外衰減。 雙工濾波器簡稱雙工器。可把兩路不同頻段的信號(hào)合 成一路，或把一條傳輸線中兩路不同頻段的信號(hào)分成兩路。 主要指標(biāo)插損、隔離度。 DUP 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 環(huán)行器、雙工環(huán)行器 環(huán)行器使信號(hào)單方向傳輸?shù)钠骷?雙工環(huán)行器即雙工環(huán)行濾波器，是一種能使信號(hào)實(shí)現(xiàn) 單方向傳輸?shù)碾p工濾波器。根據(jù)信號(hào)走向來完成分路、合 路的功能。 DUP 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 衰減器（Attenuato

11、r） 衰減器在相當(dāng)寬的頻段范圍內(nèi)一種相移為零、其衰 減和特性阻抗均為與頻率無關(guān)的常數(shù)的、由電阻元件組 成的四端網(wǎng)絡(luò)。其主要用途是調(diào)整電路中信號(hào)大小、改 善阻抗匹配。衰減的單位為dB。衰減器有功率容量的要 求。 主要用途衰減器主要用于放大器輸出功率測試，為 測試配件（先衰減，再進(jìn)頻譜儀）?？勺兯p器用于主 機(jī)輸入信號(hào)的調(diào)整，多用于室內(nèi)直放站。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 耦合器（Coupler） 耦合器實(shí)現(xiàn)從主干通道中提取出部分信號(hào)的器件。 分類按耦合度的大小分為5、10、15、20、dB不同 規(guī)格；從基站提取信號(hào)時(shí)可用大功率耦合器（300W）， 其耦

12、合度可從6065dB中選用。耦合器的接頭多采用N頭。 耦合度為10dB 損耗為0.7dB 耦合器 主干通道 耦合端 20dBm 10dBm 19.3dBm 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 功分器（Power splitter） 功分器進(jìn)行功率分配的器件。有二功分器、三功 分器、四功分器等；接頭類型分N頭（50）、SMA頭 （50 ）、和F頭（75 ）三種，我們公司常用的是N 頭和SMA頭。 主要指標(biāo)插損、隔離度 10dBm 6.5dBm 6.5dBm 損耗3.5dB 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 負(fù)載、轉(zhuǎn)接頭 負(fù)

13、載終端在某一電路（如放大器）或電器輸出端口， 接收電功率的元器件、部件、或裝置，統(tǒng)稱為負(fù)載。 對(duì)其要求阻抗匹配和所能承受的功率。 轉(zhuǎn)接頭把不同類型的線纜接頭連接在一起的器件。 接頭類型SMA/N/BNC/TNC/F/DIN ，接頭分公型 （J）和母型（K）。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹 天線、饋線 天線（Antenna）是將高頻電流或波導(dǎo)形式的能量 變換成電磁波并向規(guī)定方向發(fā)射出去，或把來自一定 方向的電磁波還原為高頻電流的一種設(shè)備。 饋線是傳輸高頻電流的傳輸線，通常是同軸電纜。 指標(biāo)為線損（dB）。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件

14、介紹 光功率、光端機(jī) 光功率衡量光信號(hào)大小的指標(biāo)?？捎霉夤β视?jì)直接測 試，其單位是dBm。 光端機(jī)主要由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。光發(fā)送機(jī)的 功能是把要傳送的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并輸入光纖中進(jìn) 行傳播。光接收機(jī)的功能是把接收到的光信號(hào)恢復(fù)成原電 信號(hào)。由于通信是雙方的，所以光端機(jī)同時(shí)完成電/光 （E/O）和光/電（O/E）轉(zhuǎn)換。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件介紹 激光器、光接收器 激光器由激光二極管產(chǎn)生光信號(hào)并同時(shí)完成光調(diào)制過程 （即E/O轉(zhuǎn)換）。激光器用在光發(fā)射機(jī)中，主要指標(biāo)是發(fā)出 的光功率。 光接收器完成光解調(diào)過程（即O/E轉(zhuǎn)換）。用于光接收 機(jī)中，主要指標(biāo)是接收靈敏度。

15、 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件介紹 光分路/合路器 光分路/合路器是一種能對(duì)光信號(hào)進(jìn)行功率的分配 或合成（光分路/合路）的器件。（相當(dāng)于電信號(hào)的功 率分配器和功率合成器） 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件介紹 波分復(fù)用器（WDMer） 波分復(fù)用器光合波器或光分波器統(tǒng)稱為波分復(fù)用 器。它能將多個(gè)光載波進(jìn)行合波（波分復(fù)用器WDMer） 或分波（解復(fù)用DeWDMer），使光纖的通信容量成倍 的提高。目前采用1310nm/1550nm波分復(fù)用器較多， 它可將波長1310nm和1550nm的光信號(hào)進(jìn)行合路或分路。 主要指標(biāo)插損和隔離度。 1.31m 1.55m 1.3

16、1m+1.55 m 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件介紹 光衰減器、光法蘭頭 光衰減器就是在光信息傳輸過程中對(duì)光功率進(jìn)行 預(yù)定量的光衰減的器件。按衰減值分3、5、10、15、 20dB五種。 光法蘭頭即光纖連接器，實(shí)現(xiàn)兩根光纖連接的器 件。目前公司采用FC型和SC型兩種活動(dòng)連接器，既可 以連接也可以分離。 射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí)射頻、光纖基礎(chǔ)知識(shí) 三、光器件介紹 光纖 光纖傳輸光信號(hào)的光導(dǎo)纖維，材料是玻璃纖芯和涂覆 層。分為多模光纖和單模光纖兩大類。 單模光纖傳輸頻率單一的單色直線光，芯徑在10m 以下（如8.3 m/125 m光纖），其標(biāo)準(zhǔn)工作波長為1.31 m/1.55 m。 多模光纖傳輸多頻共存的多色波動(dòng)光，芯徑在50 m 以上（如62.5 m/125 m光纖），其標(biāo)準(zhǔn)工作波長為0.85 m/1.31 m。 射頻、光纖