射頻理論培訓

1、LOGO 售前競聘演講京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司射頻理論 LOGO-2-目錄231京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司射頻專題射頻專題射頻定義射頻定義京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司 射頻是指頻率的載波功率能量通過天線發(fā)射出去（反之亦然），以交變的電磁場形式在自由空間以光速傳播，碰到不同介質(zhì)時傳播速率發(fā)生變化，也會發(fā)生電磁波反射、折射、繞射、穿透等，引起各種損耗。（鏡面反射與漫放射）射頻定義射頻定義-4-射頻定義射頻定義- -解讀解讀 1、射頻在通信網(wǎng)中所處的位置京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司-

2、5-射頻定義射頻定義- -解讀解讀電磁波傳輸頻率與波長關(guān)系c=fh 式中f：工作頻率（MHz）c：光速（m h:波長（m）自由空間的路徑中值損耗:L =32.45+20lgf +20lgd式中f：工作頻率（MHz）d：收發(fā)天線間距（km） 2、射頻定義關(guān)鍵點京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司-6-射頻定義射頻定義- -解讀解讀京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司 3、射頻定義理解反射（鏡面反射與漫放射）： 室內(nèi)有墻紙與無墻紙，室內(nèi)覆蓋效果不樣。折射：衍射（繞射）：衍射（Diffraction）又稱為繞射，波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。透射

3、：-7- LOGO京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司231射頻專題射頻專題射頻定義射頻定義-8-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹功率/電平 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為基準值，以分貝表示的絕對功率電平）。 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。 1、基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信

4、通信系統(tǒng)（中國）有限公司-9-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司增益（dB） 增益指放大器或系統(tǒng)的功率放大倍數(shù)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-10-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司插損（dB） 插損插入損耗的簡稱，表示當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-11-射頻

5、專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司選擇性、帶寬 選擇性衡量濾波器選擇有用信號同時抑制無用信號 的能力。常用帶寬BW、矩形系數(shù)K0.1來表示。 帶寬BW濾波器對信號的衰減為-3dB時所決定的頻率寬度。3dBBW20dBBW0.1ffC-12-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司阻抗匹配 阻抗匹配使系統(tǒng)反射系數(shù)為零，即無反射時稱為匹配。 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。-13-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信

6、系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司駐波比、回波損耗駐波比行駐波狀態(tài)時，波腹電壓與波節(jié)電壓之比（VSWR）?；夭〒p耗RL（dB) =反射信號電平（dBm）入射信號電平（dBm）駐波比（SWR）回波損耗（dB）1.21.251.31.351.41.5-21-19-17.6 -16.6 -15.6 -14.0駐波比回波損耗對照表：-14-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司三階互調(diào) 三階互調(diào)若存在兩個正弦信號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 1兩個頻率分量

7、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 21P1P3-15-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司噪聲系數(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，NF=0dB（1）。-1

8、6-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司耦合度 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20dBm10dBm19.3dBm-17-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司隔離度 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的輸出功率與它進入天線

9、2輸出端（末級）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。）12LCL1-18-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司天線 天線是將傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化成自由空間的電磁波，或?qū)⒖臻g電磁波轉(zhuǎn)化成傳輸線中的電磁能的專用設(shè)備。表征天線性能的主要參數(shù)有方向圖、增益、輸入阻抗、駐波比、極化方式、波瓣角、隔離度等。-19-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司天線增益（dB）、天線前后比F/B 天線增益指天線將發(fā)射功率往

10、某一指定方向集中輻射的能力。一般把天線的最大輻射方向上的場強E與理想多向同性天線均勻輻射場強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。-20-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司天線方向圖（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）。由于方向圖呈花瓣狀，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

11、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（或者說場強下降到最大方向的0.707倍）的兩個方向的夾角（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。 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。-21-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司天線方向圖（波瓣圖）后瓣旁瓣主瓣Emax0.707Emax0.707Emax20.520-22-射頻專題射頻專題- -基本物理量和基本概念介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司單工、雙工

12、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)送使用同一個頻率，所以收發(fā)不能同時進行，稱為單工。適用于用戶少、專業(yè)性強的移動通信系統(tǒng)中（如對講機）。雙工異頻雙工制，即收發(fā)雙方使用兩個不同的頻率，任何一方在發(fā)話的同時都能收到對方的講話。但這種工作方式的缺點是發(fā)射機總是工作的，故耗電大。-23-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司放大器（Amplifier） 放大器（Amp.）用于實現(xiàn)信號放大的電路。有低噪聲放大器（LNA）和功率放大器（PA）。 主要指標增益、飽和功率(ALC電平）。LNAP

13、A-24-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司濾波器（Filter）、雙工濾波器（Duplex） 濾波器通過有用頻率信號而抑制無用頻率信號的電路、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?？砂褍陕凡煌l段的信號合成一路，或把一條傳輸線中兩路不同頻段的信號分成兩路。 主要指標插損、隔離度。DUP-25-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司環(huán)行器、雙工環(huán)行器 環(huán)行器使信號單方向傳輸

14、的器件。 雙工環(huán)行器即雙工環(huán)行濾波器，是一種能使信號實現(xiàn)單方向傳輸?shù)碾p工濾波器。根據(jù)信號走向來完成分路、合路的功能。DUP-26-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司衰減器（Attenuator） 衰減器在相當寬的頻段范圍內(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，再進頻譜儀）?？勺兯p器用于主機輸入信號的調(diào)整，多用于室內(nèi)直放站。-27-

15、射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司耦合器（Coupler） 耦合器實現(xiàn)從主干通道中提取出部分信號的器件。 分類按耦合度的大小分為5、10、15、20、dB不同規(guī)格；從基站提取信號時可用大功率耦合器（300W），其耦合度可從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20dBm10dBm19.3dBm-28-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司功分器（Power splitter） 功分器進行功率分配的器

16、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。 主要指標插損、隔離度10dBm6.5dBm6.5dBm損耗3.5dB-29-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司負載、轉(zhuǎn)接頭 負載終端在某一電路（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)稱為負載。 對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）。-30-射

17、頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司天線、饋線 天線（Antenna）是將高頻電流或波導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。指標為線損（dB）。(1/2饋線、7/8饋線、泄漏電纜。允許彎折的最小半徑值.)-31-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司光功率、光端機 光功率衡量光信號大小的指標。可用光功率計直接測試，其單位是dBm。 光端機主要由光發(fā)送機和光接

18、收機組成。光發(fā)送機的功能是把要傳送的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并輸入光纖中進行傳播。光接收機的功能是把接收到的光信號恢復(fù)成原電信號。由于通信是雙方的，所以光端機同時完成電/光（E/O）和光/電（O/E）轉(zhuǎn)換。-32-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司激光器、光接收器激光器由激光二極管產(chǎn)生光信號并同時完成光調(diào)制過程（即E/O轉(zhuǎn)換）。激光器用在光發(fā)射機中，主要指標是發(fā)出的光功率。光接收器完成光解調(diào)過程（即O/E轉(zhuǎn)換）。用于光接收機中，主要指標是接收靈敏度。-33-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）

19、有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司光分路/合路器 光分路/合路器是一種能對光信號進行功率的分配或合成（光分路/合路）的器件。（相當于電信號的功率分配器和功率合成器）-34-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司波分復(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。它能將多個光載波進行合波（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的光信號進行合路或分路。 主要指標插損和隔離度。1.31m1.55m1.31m+1.55 m-35-射頻專題射頻專題- -常用射頻器件、模塊及參數(shù)介紹京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司光衰減器、光法蘭頭 光衰減器就是在光信息傳輸過程中對光功率進行預(yù)定量的光衰減的器件。按衰減值分3