射頻基礎(chǔ)知識講座

射頻基礎(chǔ)知識講座第1頁，共72頁。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)計需要的基本技能第2頁，共72頁。

基站射頻系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)采用數(shù)字預(yù)失真。▼基站射頻系統(tǒng)主要分成兩部分發(fā)射（下行）與接收（上行）▼發(fā)射（基站到手機(jī)）的功能有：

對信號進(jìn)行調(diào)制

再混頻到所需要的頻率

對信號進(jìn)行放大

經(jīng)天線發(fā)送到空中最后信號經(jīng)空中傳播后到達(dá)手機(jī)第3頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)▼接收（從手機(jī)到基站）的主要功能有：

通過天線從空中接收手機(jī)發(fā)射過來的信號

對接收到的信號進(jìn)行放大

并把信號混頻到較低頻率

對信號進(jìn)行數(shù)模變換

把數(shù)字信號送給后續(xù)基帶的處理（如解調(diào)等）。第4頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)第5頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)我們基站發(fā)射的信號流向第6頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)我們基站接收的信號流向第7頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)收發(fā)信機(jī)（TRX）功放（PA）天饋子系統(tǒng)（RFE+天線）第8頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)收發(fā)信機(jī)（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

第9頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)TX前向功能框圖第10頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)RX反向功能框圖第11頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)FS功能框圖第12頁，共72頁?；旧漕l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。

第13頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)功放功能框圖第14頁，共72頁?；旧漕l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(jī)發(fā)射的空中信號

第15頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)天饋子系統(tǒng)第16頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)RFE功能示意框圖第17頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)95RFE功能框圖第18頁，共72頁?；旧漕l系統(tǒng)的基本組成與架構(gòu)3GRFE功能示意框圖第19頁，共72頁。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)計需要的基本技能第20頁，共72頁。頻率▽基站與手機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，但各國又有不同。射頻的一些基本概念第21頁，共72頁。射頻的一些基本概念頻率美國的頻譜分配第22頁，共72頁。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BandclassTXFreq.(MHz)TXFreq.(MHz)BandClass0824~849869~894BandClass11850~19101930~1990BandClass2872~915917~960BandClass3887~889832~834893~901838~846915~925860~870BandClass41750-17801840-1870BandClass5450~457.5460~467.5411.7~420.0421.7~430.0451.3~460.0461.3~470.0479~483.5489~493.5BandClass61920~19802110~2170BandClass7776~794746~764BandClass81710~17851805~1880BandClass9880~915925~960BandClass10806~824851~869896~901935~940BandClass11410~420420~430450~460460~470BandClass12870~876915~921第23頁，共72頁。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。

第24頁，共72頁。射頻的一些基本概念dBdBmdB=10*log(A/B)（增益單位）便于對鏈路級聯(lián)的計算第25頁，共72頁。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(1000)=30dBm第26頁，共72頁。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(yīng)于某一個參考面▽射頻系統(tǒng)是50歐系統(tǒng)▽阻抗匹配很重要第27頁，共72頁。射頻的一些基本概念Smith圓圖第28頁，共72頁。射頻的一些基本概念駐波▽阻抗匹配不好會導(dǎo)到信號反射▽反射信號強(qiáng)度與發(fā)送信號強(qiáng)度之比▽電壓駐波比（VSWR）「=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)VSWR=(1+「）/（1-「）▽回波損耗

RL(dB)=-20log|「|第29頁，共72頁。射頻的一些基本概念S參數(shù)第30頁，共72頁。射頻的一些基本概念S參數(shù)▽端口參數(shù)（黑盒）▽S11、S22、S33等表征各端口的阻抗、駐波（相對于50歐負(fù)載）▽S21表征端口1到端口2的增益（端口2接50歐負(fù)載）▽與各參數(shù)關(guān)系在此省第31頁，共72頁。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(luò)中▽希望射頻鏈路對這個包絡(luò)不產(chǎn)生失真第32頁，共72頁。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(biāo)。第33頁，共72頁。射頻的一些基本概念峰均比第34頁，共72頁。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(biāo)

第35頁，共72頁。射頻的一些基本概念I(lǐng)P3▽一般OIP3比P1dB大10dB左右第36頁，共72頁。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(jī)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(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)

第37頁，共72頁。靈敏度▽基站發(fā)射功率：43dBm、46dBm等靈敏度：-125dBm（標(biāo)準(zhǔn)要求-117dBm）▽手機(jī)發(fā)射功率：0dBm

靈敏度：-105dBm第38頁，共72頁。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(biāo)

▽射頻鏈路的噪聲是決定接收機(jī)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3~4dB。

第39頁，共72頁。射頻的一些基本概念相噪

▽我們系統(tǒng)對頻率容限指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)的中心頻率發(fā)生了偏差。▽本振相噪的指標(biāo)是影響系統(tǒng)輸出頻率容限指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

第40頁，共72頁。射頻的一些基本概念相噪第41頁，共72頁。射頻的一些基本概念相噪第42頁，共72頁。射頻的一些基本概念RSSI▽反向接收信號強(qiáng)度指示▽通過數(shù)字或模擬方法把天線接收到的信號強(qiáng)度表示出來▽可體現(xiàn)出主分集不平衡等

第43頁，共72頁。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)計需要的基本技能第44頁，共72頁。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）第45頁，共72頁。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(yīng)

第46頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件放大器的主要參數(shù)▽增益▽P1dB▽輸入輸出阻抗▽功耗

第47頁，共72頁。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）第48頁，共72頁。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）

第49頁，共72頁。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

第50頁，共72頁。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）第51頁，共72頁。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(xué)上就是一個乘法器。第52頁，共72頁。射頻電路的基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▽阻抗第53頁，共72頁。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）第54頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件濾波▽低通▽高通▽帶通▽帶阻第55頁，共72頁。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)濾波第56頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件濾波器的主要指標(biāo)▽帶內(nèi)平坦度▽帶外抑制度▽帶內(nèi)插損▽阻抗第57頁，共72頁。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）第58頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件頻綜的組成▽VCO、VCXO、TCXO、OCXO▽PLL（鎖相環(huán)）

第59頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件頻綜的主要參數(shù)▽頻率▽相噪▽功率第60頁，共72頁。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）第61頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件耦合▽微帶耦合▽同軸耦合▽電阻耦合第62頁，共72頁。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

第63頁，共72頁。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第64頁，共72頁。射頻電路的基本功能部件功率檢測▽二極管檢波▽IC第65頁，共72頁。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▽頻率范圍第66頁，共72頁。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)計需要的基本技能第67頁，共72頁。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(luò)分析儀▽矢量分析儀▽基站測試儀▽相噪分析儀▽噪聲系數(shù)分析儀射頻儀器在使用時一定要接地較大功率信號不能直接接到儀器上第68頁，共72頁。射頻設(shè)計需要的基本技能基本概念要清晰▽P1dB▽IP3▽S參數(shù)▽駐波▽NF

等等第69頁，共72頁。射頻設(shè)計需要的基本技能常用器件要熟悉▽電阻、電容▽放大器▽混頻器▽衰減器▽濾波器等等！都需要通過測試和應(yīng)用，仔細(xì)研其datasheet。第70頁，共72頁。射頻設(shè)計需要的基