射频基础培训-最新

1、鼎点视讯研发十三部 王燕2013.11.13什么是射频常用术语CCMTS射频结构、原理各元器件的特性、指标规范CC8800C介绍射频即射频即Radio FrequencyRadio Frequency，通常缩写为，通常缩写为RFRF。表示频率范围在。表示频率范围在300KHz300KHz300GHz300GHz之间的电磁波。之间的电磁波。在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于电磁波。在电磁波频率低于300khz

2、300khz时，电磁波会被地表吸时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于300khz300khz时，时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频；射频技术在无线通信领域中被广泛使用，电磁波称为射频；射频技术在无线通信领域中被广泛使用，有线电视系统就是采用射频传输方式。有线电视系统就是采用射频传输方式。功率功率/ /电平（电平（dBmdBm）：一般指放大器的输出

3、能力，常用）：一般指放大器的输出能力，常用单位有单位有w w、mwmw、dBmdBm、dBuVdBuV等，详见下页。等，详见下页。增益（增益（dBdB）：即放大倍数，单位可表示为分贝（）：即放大倍数，单位可表示为分贝（dBdB）。）。插损：当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰插损：当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用减，单位用dBdB表示。表示。选择性：衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能选择性：衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。力。-3dB-3dB带宽即增益下降带宽即增益下降3dB3dB时的带宽，时的带宽，-40dB-40dB、-60dB-60dB同理。同理。反射

4、损耗也叫回波损耗，通常我们直接叫反射损耗也叫回波损耗，通常我们直接叫“反射反射”，英文说法只有英文说法只有Return LossReturn Loss。此指标说明了网络的匹配。此指标说明了网络的匹配性能好坏。性能好坏。电平单位绝对单位u 常用单位：dBW、dBm(W)、dBmV、dBuV 注：注：dBmdBm是取是取1 1mwmw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。 dBW = 10logP(W) 例：1W=10log1=0dBW; 0.01W=10log0.01=10log10-2=-20dBW dBm = 10logP(mW) 例：1W=1000mW=1

5、0log1000=30dBm 所以 dBmW=dBW+30 dBmV = 20logU(mV) 例：0.01V=10mV=20log10=20dBmV=-40dBV 所以 dBmV=dBV+60 dBuV = 20logU(uV) dBWdBWdBmdBmdBmVdBmVdBVdBVdBWdBW0+30+78.75+138.75dBmdBm-300+48.75+108.75dBmVdBmV-78.75-48.750+60dBVdBV-138.75-108.75-600三阶交调：若存在两个正弦信号三阶交调：若存在两个正弦信号11和和2 2 由于非线性由于非线性作用将产生许多互调分量，其中的作用将

6、产生许多互调分量，其中的21-221-2和和22-122-1两两个频率分量称为三阶交调分量，其功率个频率分量称为三阶交调分量，其功率P3P3和信号和信号11或或22的功率之比称三阶交调系数的功率之比称三阶交调系数M3M3。噪声系数：一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比噪声系数：一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比值，实际使用中化为分贝来计算。单位用值，实际使用中化为分贝来计算。单位用dBdB。耦合度：耦合端口与输入端口的功率比，耦合度：耦合端口与输入端口的功率比， 单位用单位用dBdB。隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位率之

7、比，单位dBdB。放大器：（放大器：（amplifieramplifier）用以实现信号放大的电路。）用以实现信号放大的电路。滤波器：滤波器：(filter)(filter)通过有用频率信号抑制无用频率信号通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备。的部件或设备。衰减器：衰减器：(attenuator) (attenuator) 在相当宽的频段范围内一种相在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数的、由电阻元件组成的网络，其主要用途是调整电的、由电阻元件组成的网络，其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。路中信号大

8、小、改善阻抗匹配。功分器：进行功率分配的器件。有二、三、四功分器：进行功率分配的器件。有二、三、四.功功分器。分器。耦合器：从主干通道中提取出部分信号的器件。分耦合器：从主干通道中提取出部分信号的器件。分支器属于耦合器的一种，通常有支器属于耦合器的一种，通常有106106分支、分支、108108分支、分支、208208分支等等。分支等等。负负 载：终端在某一电路（如放大器）或电器输出端载：终端在某一电路（如放大器）或电器输出端口，接收电功率的元口，接收电功率的元/ /器件、部件或装置统称为负器件、部件或装置统称为负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所

9、能承受的功率。功率。转接头：把不同类型的传输线连接在一起的装置。转接头：把不同类型的传输线连接在一起的装置。8800A/B无源器件基础器件： 分配器：常用的有二分配、四分配，实际网络中分配的路数更多一些，但本质上都是由基础的二分配组成。 分支器/耦合器：统称耦合器。常用作分支器和监测。 分支器和分配器的隔离度会随着频率的升高而降低，插入损耗会随着频率的升高而增大。 线缆：常用线缆类型为SYWV(Y)物理发泡聚乙烯绝缘有线电视系统电缆，视频（射频）同轴电缆（SYV、SYWV、SYFV）适用于闭路监控及有线电视工程 。 转接头：通常在研发阶段使用的有N型转F型、各种阴阳型转换；在施工共更多的是公英

10、制及阴阳型转换。每个转接头都会有损耗，实际上信号经过任何器件都会有损耗，包括PCB板上走线也会有损耗，故设计中避免长走线。频率 越高损耗越大不变的 原则。无源器件基础网络： 滤波器：通常为了滤掉无用频段的信号，板上设计也为了提高上下行之间的隔离度。 衰减器：通常由电阻搭建而成，常见的有同轴式以及板上的插片式仅限无源器件。 均衡器：CC射频板上的均衡器是有衰减片以及外围网络组建而成，在行业内为通用用法。滤波器、衰减器、均衡器都非单一器件，由基础器件搭建而成。关注的指标：插入损耗、反射、隔离 插入损耗都会随频率升高而增大，隔离也会由于频率升高耦合增大从而导致隔离降低。测试仪器：矢量网络分析仪测试方

11、法：校准仪器，接入被测器件即可测试，指标要求见前面表格。 一般情况下，这些无源器件属于基础网络，指标不会有太多的余量。比如二分配，通用性二分配在1GHz的插损，规范为4.5,实际调试接近此值，不会小于4dB。无源器件一般为互易网络，没有方向性，正反都可用。如分配器可也作为合路器，衰减器、滤波器等不分输入输出口。放大器：关注指标增益、线性范围、非线性指标 放大器为有源器件，实现的是能量转换，故而有转换效率的因素，效率越高转换为热量就越少。同时，我们希望放大器能线性放大信号，但高于一定功率，放大器便不能完成此任务。 信号在通过射频通道（这里所谓的射频通道是指射频收发信机通道，不包括空间段衰落信道）

12、时会有一定程度的失真，失真可以分为线性失真和非线性失真。产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件，产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等有源器件。另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的引入。 非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量。 在低功率时，放大器的功率增益是一个定值，称为线性增益，在输出功率增加到一定值后，增益开始减小，当低于线性增益1dB时，对应的输出功率称为输出1dB压缩点，输入功率为输入1dB压缩点。放大器一般指输出1dB压缩点。 三阶截止点（常情况下更适用于衡量小功率放大器（如LNA）的线性度，在这种情况下三阶互调越高（小功率放大器）的线性度越好。

13、真正的功率放大器三阶互调可以作为一个参考，但更好的衡量标准是ACPR。 8800C8800C的产品类型的产品类型8800C8800C的整体结构的整体结构8800C8800C的功能简介的功能简介8800C8800C的特点的特点u 8800C_Au 8800C_B8800C 8800C 主板类型：主板类型：8800C 8800C 电源类型：电源类型：u AC220Vu AC60Vu 4进4出/2进2出不带放大主推u 4进4出/2进2出带放大u 内置光机4路输出主推8800C 8800C 射频板类型：射频板类型：注：注：1.每种类型的产品对应不同的电路板，不存在兼容性。 2. 带/不带放大是指TV信

14、号是否被放大，而不是指CC内部是否有放大器；3.此分类没有考虑是否加ONU等，每一部分可随意组合，因此产品组合起来的种类N多。按光机厂家分： 迈威 万隆按光接收模块个数分: 单模块 双模块按电源分： 220V 60V按外壳分： 带钢套 不带钢套按射频接头分： 公制（不在编码中体现） 英制 说明：说明：以上两幅图均为8800C_A的主板，因此上联口显示均为光纤输入。8800C8800C的功能简介的功能简介44进进4 4出不带放大出不带放大8800C8800C的功能简介的功能简介44进进4 4出不带放大出不带放大8800C8800C的功能简介的功能简介44进进4 4出不带放大出不带放大注意：880

15、0C上所有的过电片都已换成保险丝。改保险丝既有过电片的功能又有保险丝的功能。8800C8800C的功能简介的功能简介过电过电四进四出内置光机8800C8800C的功能简介的功能简介内置光机双模块内置光机双模块贴LED操作说明CFA光机8800C8800C的功能简介的功能简介内置光机单模块内置光机单模块CFA光机8800C8800C的功能简介的功能简介内置光机双模块内置光机双模块CFB光机光收模块：监测点位置不同，万隆在每个模块上，迈威在射频主板上； 灯的个数及意义不同：万隆两个灯（PWR及光功率指示 灯）， 迈威只有PWR等； 形状不同：万隆大，迈威小；光AGC范围：迈威 -6+1dBm，可接

16、收范围-7+2dBm 万隆 -8+2dBm，可接收范围-9+2dBm 注：1dB的光功率对应2dB的射频电平独立供电口： 迈威过电片（与我们原来的不同） 万隆汽车保险丝下行链路: 万隆每个下行链路有电平检测，可远程查看及本地LED 查看；迈威无。 迈威 有前级衰减、均衡；万隆只有前级衰减，此衰减为电调，温度补偿也用此衰减实现；上行链路： 迈威每个上行链路有反向开关，可远程控制；万隆无； 万隆上行放大可选，迈威不可选； 反向高通滤波器位置不同，迈威在放大前，万隆在放大后。 万隆有温度补偿电路，迈威无； 说明：上行开关作用为，上行链路出现问题时，可关断某一路或某几路来协助判断哪路出现问题。数码管:

17、 万隆使用4个7段数码管，迈威使用2个； 万隆（万隆（CFBCFB）迈威（迈威（CFACFA）两路光功率检测、显示两路光功率检测、显示四路电平监测光模块切换设置光模块切换设置光模块切换阈值设置光模块切换阈值设置光模块切换模式显示光模块切换模式显示频道数量设置24V、12V、AC60V电压监测、显示24V、12V、AC60V电压监测、显示总路衰减设置（不能太大，影响CNR）AGC衰减值显示、MGC衰减设置机器温度显示目前不确定DHCP状态万隆光机（CFB）数码管显示说明说明：数码管显示的内容也为网管显示的内容，一个本地操作一个远程操作。万隆光机（CFB）数码管显示说明万隆光机（CFB）数码管显示

18、说明修改内容修改内容8800C8800C衰减片固定座有，便于插拔衰减片高度35mm高，常规60V供电口有独立供电口且支持每个射频输入输出口供电；每口是否过电可由独立插片控制；输出口F头不需剪短均衡器有，同光站功能；且均衡器插片同衰减器插片；位置：4行每路、上行合路监测点每路上下行及总口均有监测点，且所有监测点形式一致，不需单配测试线；测试点全部为内置形式，需开盖测试，插座与光机厂家的方式一致。修改内容修改内容8800C8800C大功率小板、分配版无，射频只有一个板下行放大器4颗放大模块，便于拆装（只限于生产环节），散热好，输出能力强，价格较贵；上行放大器射频板上有放大器，抵消分配损耗，理论上可

19、增大接收电平范围；放大器可选择不要。上行滤波器有低通、高通滤波器；高通作用：滤除运营商不需要使用的频点噪声，如20MHz以下，或者30MHz以下，此器件需定制修改内容修改内容8800C8800C输出口反射损耗 39 dBNote21.3纠错前（Pre）BER 9.9E-81.4纠错后（Post）BER 1E-91.5杂散电平值53dBuVNote31.6TV口反射-16dB1.7输出口反射16565MHz16871000MHzdB1.8TV插损5.387870MHz6.08701000MHzdB1.9监测点-201dB1.10总功耗 82 (C_A) 45dB4输入光功率使用范围：-7+2dB

20、m2mW（3dBm）6光纤连接器类型SC/APC 或FC/APC7接收光功率监测电压1V/mW8最高电平112dBuV1002MHz 标配输出108dBuV系统链路指标C/N 51dB-1dBm光功率接收，99个PAL频道， 108 dBV，倾斜8dB输出9C/CTB 65dBC/CSO 60dB10HUM2%15A过流条件11预倾斜量212dB（1dB步进）出厂为8dB12测试口电平-20dB1dB13A、B路隔离大于 50dB14总功耗 90 W (C_A) 96W (C_B)估算值Note 1： 使用德力DSA8853Q频谱仪测试，但不同频谱仪之间有差异，请注意；Note 2： 使用德力

21、DSA8853Q频谱仪测试结果；Note 3： 按照本文档中频谱仪的设置，主信号电平约为98dBuV，按照杂散抑制比大于45dBc的标准，杂散电平绝对值应小于53dBuV。GY/T 198-2003 有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法中规定的载噪比为主信号积分电平与噪声积分电平的差值，要求40dB；寄生输出抑制比定义为主信号积分电平与带外噪声的绝对值，要求50dB。我司设备若按上述寄生输出抑制比的定义测试，指标为55dB。 测试指标：网络分析仪所测试的对象为射频网络。射频网络通常有单端口网络、二端口网络、三/四端口网络。 二端口网络如射频放大器、同轴衰减器等，这类网络的指标通常有回

22、波损耗、插入损耗/增益等；常见的三/四端口网络如分支分配器，这类网络的指标通常为插入损耗/增益、回波损耗、隔离度等。频谱仪测试的为频域信号质量。频域测量以被测信号和被测网络系统在频域的特性为依据，研究的是被测对象的幅频特性和相频特性。通常测试内容包括信号的平均/峰值功率、谐波失真、交调失真、噪声背景、调制等各种频谱情况。 在HFC双向网络的建设中，回传通道的干扰、噪声和电平均衡始终困拢广大CATV工作者。实践业已证明，只要我们在设计和调试中认真处理好以下三个关键技术，这些问题完全可以很好地解决。汇聚噪声干扰电平均衡调节回传通道的NPR、BER和回传通道的阻塞 回传通道的汇聚噪声包括三类噪声：热

23、澡声(机理性噪声)、模拟和数字信号非线性失真产生的互调噪声和侵入干扰噪声(缺限性噪声)。总噪声功率就是这三个噪声分量的功率叠加(对数和)。侵入干扰和互调噪声的贡献要显著大于热噪声。 侵入噪声（ingress noise）是指侵入电缆网络的电磁干扰，即不期望的干扰信号进入了同轴电缆支路，并对系统产生影响。包括：短波通信、短波广播、民用无线电波段信号、家用电气、工业设备、交通设施产生的干扰等等。 国内有人忽视了互调噪声，认为热噪声比侵入干扰对回传通道的影响小得多，可不考虑，回传通道的汇聚噪声就只有侵入噪声。“堵”住了侵入噪声 ，回传通道的汇聚噪声问题就解决了，这个结论是错误的。国内外许多成功的实践

24、都证明了组合互调噪声对回传通道的设计与建设是决不应该忽视的问题。特别是当双向业务的用户数显著增加时，回传突发数据信号功率可能引起反向激光发送机不同程度的过载，回传信号的组合互调噪声会明显劣化回传通道的NPR，这将导致回传误码率的增加,甚至阻塞回传通道的工作。除了仔细设计和正确调试之外，适当减小光节点复盖的用户数，仍然是改善载波/组合载噪比及噪声功率比最稳妥的办法之一。 减小侵入噪声危害的方法是：HFC双向网络中的设备必须满足EMC规范的要求。即激光发送机、光接收机、放大器、分配器、RF连接器、电缆等等都应该具有足够的屏蔽性能和抗扰度。同时在施工中要十分仔细，严格控制施工质量。 此外,用户盒可以选用特制全屏蔽TV-DP式输出口（在TV端加上回传通道抑制电路来减小用户端的侵入干扰可以采用，但存在固有缺陷）。网络拓朴结构：单向广播网的树技型拓朴 多级星形拓朴结构。采用对称型集中分配方式入户。放大器的功能的变化： 单向: 补偿正向损耗 双向： 主要补偿回传损耗（提高抗干扰性能， 适当提升正向电平。 图3 对称入户分配网络示意图 图4 106/75dBuVAmp. P204100m-1