射频基础知识讲座[培训材料]

1、射频基础知识讲座 1专业课 内容： 基站射频系统的基本组成与架构 射频的一些基本概念 射频电路的基本功能部件 射频设计需要的基本技能 2专业课 基站射频系统的基本组成与架构 3专业课 基站射频系统的基本组成与架构 4专业课 基站射频系统的基本组成与架构 数字通讯系统框图 5专业课 基站射频系统的基本组成与架构 我们基站发射的信号流向 信道 编码 (WAL SH) DIF (基带处 理,成形,滤 波,DAC变换) 小信号放大 PA DUP FRE 频综 TRX 6专业课 基站射频系统的基本组成与架构 RX (小信号放大) 基带处 理,解调 等 RFE RX DUP LNA (低噪放) DIVLN

2、A 我们基站接收的信号流向 7专业课 基站射频系统的基本组成与架构 收发信机（TRX） 功放（PA） 天馈子系统（RFE+天线） 8专业课 基站射频系统的基本组成与架构 收发信机（TRX）： 有TX、RX、FS三个子模块 TX： 发射链路 RX： 接收链路 FS： 提供本振 9专业课 基站射频系统的基本组成与架构 TX前向功能框图 TX-LO1TX-LO2 TPTL控 制 信 号 SAW Filter dB dB SAW Filter SAW Filter TX_IN TX_OUT 10专业课 基站射频系统的基本组成与架构 ST-K6 DUP/DIVLNARF SAWAMP0 FS AMPL

3、IF SAW1RSMRES-PI0LC-LPF0AMP1 RES-PI2AMP3DATT1LC-LPF1MATCHED CIRCUIT ADC RES-PIL RX单板 AMP2DATT0 RES-PI1 RES-PI3AMP4IF SAW2 Gali-4 优选蓝色字体标识的器件 RX反向功能框图 11专业课 基站射频系统的基本组成与架构 SA8026 LMX2306LPF 93.36MHz VCO RF VCOLPFLPF LPF TX IF TX RF RX0 RF RX1 RF DIF CLK,DATA，LE，LD 图2 FS单板逻辑框图 12MHz VCXO LMX2306LPFLPF

4、 再生参考频率 参考频率输入 CLK,DATA，LE，LD CLK,DATA，LE，LD FS功能框图 12专业课 基站射频系统的基本组成与架构 功放（PA） 把射频信号放大至所需功率。 13专业课 基站射频系统的基本组成与架构 第一级放大 RF IN 中间级放大 末前级放大 前向取样 反向取样采样输出 温度传感器 温度传感器 末级放大环行器 衰减 器 RF OUT 输入取样 功放功能框图 14专业课 基站射频系统的基本组成与架构 天馈子系统（RFE+天线） 把功放输出的射频信号送至发射到空中 接收手机发射的空中信号 15专业课 基站射频系统的基本组成与架构 天馈子系统 16专业课 基站射频系

5、统的基本组成与架构 DUP DIV LPA TRx RFE RFE功能示意框图 17专业课 基站射频系统的基本组成与架构 双 工 滤 波 器 L NA H PA (可 选 ） (可 选 ） 4 分 路 器 TR X TE ST TRX 反 射 功 率 检 测 发 射 功 率 检 测 功 率 监 测 单 元RFC M LNA 4分 路 器 TR X TE ST BT M注 入 获 取 BTM 注 入 获 取 天 线 0 天 线 1 R FCM RFC M 95RFE功能框图 18专业课 基站射频系统的基本组成与架构 LNA1DIV DUP PVD RMM RSM LPA TSM BTMRPT L

6、NA0 ANT 3GRFE功能示意框图19专业课 内容： 基站射频系统的基本组成与架构 射频的一些基本概念 射频电路的基本功能部件 射频设计需要的基本技能 20专业课 频率 基站与手机的通讯是通过无线电 波来实现 每一个无线系统都会占用一定的 频谱资源 国际上有一个通用的频谱分配标 准，但各国又有不同。 射频的一些基本概念 21专业课 射频的一些基本概念 频率 美国的频谱分配 22专业课 射频的一些基本概念 频率 目前世界 上分配给 CDMA的 频谱资源 Band classTX Freq.(MHz)TX Freq.(MHz) Band Class 0824849869894 Band Cla

7、ss 11850191019301990 Band Class 2872915917960 Band Class 3887889832834 893901838846 915925860870 Band Class 41750-17801840-1870 Band Class 5450457.5460467.5 411.7420.0421.7430.0 451.3460.0461.3470.0 479483.5489493.5 Band Class 61920198021102170 Band Class 7776794746764 Band Class 81710178518051880 B

8、and Class 9880915925960 Band Class10806824851869 896901935940 Band Class11410420420430 450460460470 Band Class1287087691592123专业课 射频的一些基本概念 频率 大部分射频器件都有一个工作 频率范围 在高频系统中，对器件的分布 参数需考虑。 24专业课 射频的一些基本概念 dBdBm dB=10*log(A/B)（增益单位） 2倍4倍 级联倍数=2*4=8倍 2倍 10*log(2)=3dB 4倍 10*log(4)=6dB 级联增益=2*4=8倍 10*log(8)=9

9、dB 级联增益=3+6=9dB 便于对链路级联的计算 25专业课 射频的一些基本概念 dBm 是一个功率的单位 10*log(功率/mW) 1W=10*log(1W/1mW) =10*log(1000) =30dBm 26专业课 射频的一些基本概念 阻抗 Z=R+jX X与频率有关，X=wC或 阻抗是对应于某一个参考面 射频系统是50欧系统 阻抗匹配很重要 wL/1 27专业课 射频的一些基本概念 Smith圆图 28专业课 射频的一些基本概念 驻波 阻抗匹配不好会导到信号反射 反射信号强度与发送信号强度之比 电压驻波比（VSWR） =(ZL-Z0)/(ZL+Z0) VSWR=(1+）/（1-

10、） 回波损耗 RL(dB)=-20log| 29专业课 射频的一些基本概念 S参数 端口1 端口2 端口3 端口4 R R R R 30专业课 射频的一些基本概念 S参数 端口参数（黑盒） S11、S22、S33等表征各端口的 阻抗、驻波（相对于50欧负载） S21表征端口1到端口2的增益 （端口2接50欧负载） 与各参数关系在此省 31专业课 射频的一些基本概念 峰均比 CDMA信号在 时域上是一个功 率在变化的信号 其信息包含在 此包络中 希望射频链路 对这个包络不产 生失真 32专业课 射频的一些基本概念 峰均比 指的是在很长一段时间内统计 出来超过平均功率NdB的点数占总 点数的概率。

11、 一般我们用0.01%的概率来评估 CDMA信号的峰均比指标。 33专业课 射频的一些基本概念 峰均比 34专业课 射频的一些基本概念 P1dB 描述射频器件线性度一个重要指标 功放的实际曲线 Pout Pin P1dB点 功放管输出功率 回退量=(Pout1-Pout2)dB =10log(Pout1/pout2)W Pout1 Pout2 35专业课 射频的一些基本概念 IP3 一般OIP3比P1dB大 10dB左右 36专业课 射频的一些基本概念 灵敏度 发射出来的信号经空中衰减后已经很小 接收机能解调的最小信号功率（置信率95%） 解调门限Ec/Io Ec有用能量 Io总能量（有用能量

12、+噪声（干扰） 门限大小与调制方式有关（QPSK、8QAM、16QAM等） 接收机的关键指标 37专业课 灵敏度 基站发射功率：43dBm、46dBm等 灵敏度：-125dBm（标准要求-117dBm） 手机发射功率：0dBm 灵敏度：-105dBm 38专业课 射频的一些基本概念 NF（噪声系数） 小信号时需考虑此指标 射频链路的噪声是决定接收机灵敏度 的关键因素。 灵敏度=-174dBm/Hz+射频链路NF+干 扰。 射频链路NF一般为34dB。 39专业课 射频的一些基本概念 相噪 我们系统对频率容限指标有要求 频率容限就是系统实际发射的信号中心 频率与标准的中心频率发生了偏差。 本振相

13、噪的指标是影响系统输出频率容 限指标的关键因素。 40专业课 射频的一些基本概念 相噪 信号本振 本振某一频点的相 噪与信号相乘得到 一个频谱搬移且幅 度变小的信号. 与相噪相乘后信号 的频谱 750K 750-615=135K 135KHz1.33MH z相噪与信号相 乘后的积分效 果 41专业课 射频的一些基本概念 相噪 42专业课 射频的一些基本概念 RSSI 反向接收信号强度指示 通过数字或模拟方法把天线接 收到的信号强度表示出来 可体现出主分集不平衡等 43专业课 内容： 基站射频系统的基本组成与架构 射频的一些基本概念 射频电路的基本功能部件 射频设计需要的基本技能 44专业课 射

14、频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 45专业课 射频电路的基本功能部件 放大 小信号放大 大信号放大 电流型晶体管 电压型场效应 46专业课 射频电路的基本功能部件 放大器的主要参数 增益 P1dB 输入输出阻抗 功耗 47专业课 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 48专业课 射频电路的基本功能部件 衰减 PI网（三个电阻） 数控衰减器 压控衰减器 AGC（自动增益控制） RR R 49专业课 射频电路的基本功能部件 衰减器的主要参数 衰减量 IP3（P1dB) 输入输出阻抗 50专业课

15、 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 51专业课 射频电路的基本功能部件 混频 无源混频 有源混频 其数学上就是一个乘法器。 LO RFIF 52专业课 射频电路的基本功能部件 混频器的主要参数 增益（变损） 噪声 IP3（P1dB） 互调（组合频率） 端口隔离 阻抗 53专业课 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 54专业课 射频电路的基本功能部件 滤波 低通 高通 带通 带阻 55专业课 射频电路的基本功能部件 滤波 LC滤波 微带滤波 声表滤波 介质滤波 56专业课 射频电路的基本

16、功能部件 滤波器的主要指标 带内平坦度 带外抑制度 带内插损 阻抗 57专业课 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 58专业课 射频电路的基本功能部件 频综的组成 VCO、VCXO、TCXO、OCXO PLL（锁相环） 59专业课 射频电路的基本功能部件 频综的主要参数 频率 相噪 功率 60专业课 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 检测（功率） LO RFIF 61专业课 射频电路的基本功能部件 耦合 微带耦合 同轴耦合 电阻耦合 62专业课 射频电路的基本功能部件 耦合器的主要参数 耦合度 工作频率 阻抗 插损 63专业课 射频电路的基本功能部件 放大 衰减 混频 滤波 频综 耦合 功率检测 LO RFIF 64专业课 射频电路的基本功能部件 功率检测 二极管检波 IC 65专业课 射频电路的基本功能部件 功率检测的主要参数 动态范围 精度 频率范围 66专业课 内容： 基站射频系统的基本组成与架构 射频的一些基本概念 射频电路的基本功能部件 射频设计需要的基本技能 67专业课 射频设计需要的基本技能 射频仪器的熟练使用 频谱仪 网络