射频基础知识讲座课件

射频基础知识讲座1a射频基础知识讲座1a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2a内容：2a

基站射频系统的基本组成与架构采用数字预失真。▼基站射频系统主要分成两部分发射（下行）与接收（上行）▼发射（基站到手机）的功能有：

对信号进行调制

再混频到所需要的频率

对信号进行放大

经天线发送到空中最后信号经空中传播后到达手机3a

基站射频系统的基本组成与架构采用数字预失真。▼基站射基站射频系统的基本组成与架构▼接收（从手机到基站）的主要功能有：

通过天线从空中接收手机发射过来的信号

对接收到的信号进行放大

并把信号混频到较低频率

对信号进行数模变换

把数字信号送给后续基带的处理（如解调等）。4a基站射频系统的基本组成与架构▼接收（从手机到基站）的主要功能基站射频系统的基本组成与架构5a基站射频系统的基本组成与架构5a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6a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6a基站射频系统的基本组成与架构我们基站接收的信号流向7a基站射频系统的基本组成与架构我们基站接收的信号流向7a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）8a基站射频系统的基本组成与架构收发信机（TRX）8a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

9a基站射频系统的基本组成与架构收发信机（TRX）：9a基站射频系统的基本组成与架构TX前向功能框图10a基站射频系统的基本组成与架构TX前向功能框图10a基站射频系统的基本组成与架构RX反向功能框图11a基站射频系统的基本组成与架构RX反向功能框图11a基站射频系统的基本组成与架构FS功能框图12a基站射频系统的基本组成与架构FS功能框图12a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。

13a基站射频系统的基本组成与架构功放（PA）13a基站射频系统的基本组成与架构功放功能框图14a基站射频系统的基本组成与架构功放功能框图14a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

15a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统（RFE+天线）15a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统16a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统16a基站射频系统的基本组成与架构RFE功能示意框图17a基站射频系统的基本组成与架构RFE功能示意框图17a基站射频系统的基本组成与架构95RFE功能框图18a基站射频系统的基本组成与架构95RFE功能框图18a基站射频系统的基本组成与架构3GRFE功能示意框图19a基站射频系统的基本组成与架构3GRFE功能示意框图19a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20a内容：20a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21a频率射频的一些基本概念21a射频的一些基本概念频率美国的频谱分配22a射频的一些基本概念频率美国的频谱分配22a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)BandClass0824~849869~894BandClass11850~19101930~1990BandClass2872~915917~960BandClass3887~889832~834893~901838~846915~925860~870BandClass41750-17801840-1870BandClass5450~457.5460~467.5411.7~420.0421.7~430.0451.3~460.0461.3~470.0479~483.5489~493.5BandClass61920~19802110~2170BandClass7776~794746~764BandClass81710~17851805~1880BandClass9880~915925~960BandClass10806~824851~869896~901935~940BandClass11410~420420~430450~460460~470BandClass12870~876915~92123a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Ba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。

24a射频的一些基本概念频率24a射频的一些基本概念dBdBmdB=10*log(A/B)（增益单位）便于对链路级联的计算25a射频的一些基本概念dBdBm便于对链路级联的计算25a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)=30dBm26a射频的一些基本概念dBm26a射频的一些基本概念阻抗

Z=R+jXX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27a射频的一些基本概念阻抗27a射频的一些基本概念Smith圆图28a射频的一些基本概念Smith圆图28a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-「）▽回波损耗

RL(dB)=-20log|「|29a射频的一些基本概念驻波29a射频的一些基本概念S参数30a射频的一些基本概念S参数30a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31a射频的一些基本概念S参数31a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32a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。▽一般我们用0.01%的概率来评估CDMA信号的峰均比指标。33a射频的一些基本概念峰均比33a射频的一些基本概念峰均比34a射频的一些基本概念峰均比34a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

35a射频的一些基本概念P1dB35a射频的一些基本概念IP3▽一般OIP3比P1dB大10dB左右36a射频的一些基本概念IP3▽一般OIP3比P1dB大10dB左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/IoEc——有用能量

Io——总能量（有用能量+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

37a射频的一些基本概念灵敏度37a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：-105dBm38a灵敏度38a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3~4dB。

39a射频的一些基本概念NF（噪声系数）39a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。▽本振相噪的指标是影响系统输出频率容限指标的关键因素。

40a射频的一些基本概念相噪40a射频的一些基本概念相噪41a射频的一些基本概念相噪41a射频的一些基本概念相噪42a射频的一些基本概念相噪42a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

43a射频的一些基本概念RSSI43a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44a内容：44a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）45a射频电路的基本功能部件放大45a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

46a射频电路的基本功能部件放大46a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

47a射频电路的基本功能部件放大器的主要参数47a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）48a射频电路的基本功能部件放大48a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）

49a射频电路的基本功能部件衰减49a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

50a射频电路的基本功能部件衰减器的主要参数50a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）51a射频电路的基本功能部件放大51a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。52a射频电路的基本功能部件混频52a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53a射频电路的基本功能部件混频器的主要参数53a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）54a射频电路的基本功能部件放大54a射频电路的基本功能部件滤波▽低通▽高通▽带通▽带阻55a射频电路的基本功能部件滤波55a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56a射频电路的基本功能部件滤波56a射频电路的基本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57a射频电路的基本功能部件滤波器的主要指标57a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）58a射频电路的基本功能部件放大58a射频电路的基本功能部件频综的组成▽VCO、VCXO、TCXO、OCXO▽PLL（锁相环）

59a射频电路的基本功能部件频综的组成59a射频电路的基本功能部件频综的主要参数▽频率▽相噪▽功率60a射频电路的基本功能部件频综的主要参数60a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）61a射频电路的基本功能部件放大61a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62a射频电路的基本功能部件耦合62a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

63a射频电路的基本功能部件耦合器的主要参数63a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64a射频电路的基本功能部件放大64a射频电路的基本功能部件功率检测▽二极管检波▽IC65a射频电路的基本功能部件功率检测65a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66a射频电路的基本功能部件功率检测的主要参数66a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67a内容：67a射频设计需要的基本技能射频仪器的熟练使用▽频谱仪▽网络分析仪▽矢量分析仪▽基站测试仪▽相噪分析仪▽噪声系数分析仪射频仪器在使用时一定要接地较大功率信号不能直接接到仪器上68a射频设计需要的基本技能射频仪器的熟练使用射频仪器在使用时一定射频设计需要的基本技能基本概念要清晰▽P1dB▽IP3▽S参数▽驻波▽NF

等等69a射频设计需要的基本技能基本概念要清晰69a射频设计需要的基本技能常用器件要熟悉▽电阻、电容▽放大器▽混频器▽衰减器▽滤波器等等！都需要通过测试和应用，仔细研其datasheet。70a射频设计需要的基本技能常用器件要熟悉70a射频设计需要的基本技能熟悉一些仿真工具▽ADS▽ansoft▽microffice▽APPCAD▽Cascade▽Smith等等71a射频设计需要的基本技能熟悉一些仿真工具71a射频基础知识讲座72a射频基础知识讲座1a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73a内容：2a

基站射频系统的基本组成与架构采用数字预失真。▼基站射频系统主要分成两部分发射（下行）与接收（上行）▼发射（基站到手机）的功能有：

对信号进行调制

再混频到所需要的频率

对信号进行放大

经天线发送到空中最后信号经空中传播后到达手机74a

基站射频系统的基本组成与架构采用数字预失真。▼基站射基站射频系统的基本组成与架构▼接收（从手机到基站）的主要功能有：

通过天线从空中接收手机发射过来的信号

对接收到的信号进行放大

并把信号混频到较低频率

对信号进行数模变换

把数字信号送给后续基带的处理（如解调等）。75a基站射频系统的基本组成与架构▼接收（从手机到基站）的主要功能基站射频系统的基本组成与架构76a基站射频系统的基本组成与架构5a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77a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6a基站射频系统的基本组成与架构我们基站接收的信号流向78a基站射频系统的基本组成与架构我们基站接收的信号流向7a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）79a基站射频系统的基本组成与架构收发信机（TRX）8a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

80a基站射频系统的基本组成与架构收发信机（TRX）：9a基站射频系统的基本组成与架构TX前向功能框图81a基站射频系统的基本组成与架构TX前向功能框图10a基站射频系统的基本组成与架构RX反向功能框图82a基站射频系统的基本组成与架构RX反向功能框图11a基站射频系统的基本组成与架构FS功能框图83a基站射频系统的基本组成与架构FS功能框图12a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。

84a基站射频系统的基本组成与架构功放（PA）13a基站射频系统的基本组成与架构功放功能框图85a基站射频系统的基本组成与架构功放功能框图14a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

86a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统（RFE+天线）15a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统87a基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统16a基站射频系统的基本组成与架构RFE功能示意框图88a基站射频系统的基本组成与架构RFE功能示意框图17a基站射频系统的基本组成与架构95RFE功能框图89a基站射频系统的基本组成与架构95RFE功能框图18a基站射频系统的基本组成与架构3GRFE功能示意框图90a基站射频系统的基本组成与架构3GRFE功能示意框图19a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91a内容：20a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92a频率射频的一些基本概念21a射频的一些基本概念频率美国的频谱分配93a射频的一些基本概念频率美国的频谱分配22a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)BandClass0824~849869~894BandClass11850~19101930~1990BandClass2872~915917~960BandClass3887~889832~834893~901838~846915~925860~870BandClass41750-17801840-1870BandClass5450~457.5460~467.5411.7~420.0421.7~430.0451.3~460.0461.3~470.0479~483.5489~493.5BandClass61920~19802110~2170BandClass7776~794746~764BandClass81710~17851805~1880BandClass9880~915925~960BandClass10806~824851~869896~901935~940BandClass11410~420420~430450~460460~470BandClass12870~876915~92194a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Ba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。

95a射频的一些基本概念频率24a射频的一些基本概念dBdBmdB=10*log(A/B)（增益单位）便于对链路级联的计算96a射频的一些基本概念dBdBm便于对链路级联的计算25a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)=30dBm97a射频的一些基本概念dBm26a射频的一些基本概念阻抗

Z=R+jXX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98a射频的一些基本概念阻抗27a射频的一些基本概念Smith圆图99a射频的一些基本概念Smith圆图28a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-「）▽回波损耗

RL(dB)=-20log|「|100a射频的一些基本概念驻波29a射频的一些基本概念S参数101a射频的一些基本概念S参数30a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102a射频的一些基本概念S参数31a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103a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。▽一般我们用0.01%的概率来评估CDMA信号的峰均比指标。104a射频的一些基本概念峰均比33a射频的一些基本概念峰均比105a射频的一些基本概念峰均比34a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

106a射频的一些基本概念P1dB35a射频的一些基本概念IP3▽一般OIP3比P1dB大10dB左右107a射频的一些基本概念IP3▽一般OIP3比P1dB大10dB左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/IoEc——有用能量

Io——总能量（有用能量+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

108a射频的一些基本概念灵敏度37a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：-105dBm109a灵敏度38a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3~4dB。

110a射频的一些基本概念NF（噪声系数）39a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。▽本振相噪的指标是影响系统输出频率容限指标的关键因素。

111a射频的一些基本概念相噪40a射频的一些基本概念相噪112a射频的一些基本概念相噪41a射频的一些基本概念相噪113a射频的一些基本概念相噪42a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

114a射频的一些基本概念RSSI43a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115a内容：44a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）116a射频电路的基本功能部件放大45a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

117a射频电路的基本功能部件放大46a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

118a射频电路的基本功能部件放大器的主要参数47a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）119a射频电路的基本功能部件放大48a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）

120a射频电路的基本功能部件衰减49a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

121a射频电路的基本功能部件衰减器的主要参数50a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）122a射频电路的基本功能部件放大51a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。123a射频电路的基本功能部件混频52a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124a射频电路的基本功能部件混频器的主要参数53a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）125a射频电路的基本功能部件放大54a射频电路的基本功能部件滤波▽低通▽高通▽带通▽带阻126a射频电路的基本功能部件滤波55a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127a射频电路的基本功能部件滤波56a射频电路的基本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128