射频基本知识讲座
▽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
射频的一些基本概念
• Smith圆图
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| 「|
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
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测(功率)
射频电路的基本功能部件
• 频综的组成 ▽ VCO、VCXO 、TCXO、OCXO ▽ PLL(锁相环)
SA8026
LPF
RF VCO
图2 FS单板逻辑框图
FS功能框图
LPF
TX IF
再生参考频率
LPF
LPF
TX RF RX0 RF RX1 RF
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。
基站射频系统的基本组成与架构
RF IN
第一级放大
衰减 器
末前级放大
末级放大
环行器
RF OUT
Band Class10
Band Class11
Band Class12
TX Freq.(MHz) 824~849 1850~1910 872~915 887~889 893~901 915~925 1750-1780 450~457.5 411.7~420.0 451.3~460.0 479~483.5 1920~1980 776~794 1710~1785 880~915 806~824 896~901 410~420 450~460 870~876
射频的一些基本概念
• S参数
端口1 R
端口4
R
R
端口2
R 端口3
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
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
TX Freq.(MHz) 869~894 1930~1990 917~960 832~834 838~846 860~870 1840-1870 460~467.5 421.7~430.0 461.3~470.0 489~493.5 2110~2170 746~764 1805~1880 925~960 851~869 935~940 420~430 460~470 915~921
• 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
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测(功率)
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 ▽电压型
▽晶体管 ▽场效应
射频的一些基本概念
• 相噪
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.
750K
与相噪相乘后信号 的频谱
135KHz~1.33MH z相噪与信号相 乘后的积分效
果
信号
本振
750-615=135K
射频的一些基本概念
• 相噪
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
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)。
基站射频系统的基本组成与架构
数字通讯系统框图
基站射频系统的基本组成与架构
Ec——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
• 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
射频的一些基本概念
▽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
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。
射频的一些基本概念
• 峰均比
射频的一些基本概念
• P1dB
Pout Pout1
• 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。
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。
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
基站射频系统的基本组成与架构 TX前向功能框图
TX_IN TX-LO1
SAW Filter TX-LO2
dB SAW Filter
dB
TX_OUT
SAW Filter
级联增益=2*4=8倍
10*log(8)=9dB
级联增益=3+6=9dB
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
射频的一些基本概念
• 阻抗 Z=R+jX
X与频率有关,X=wC或 1/ wL
射频基础知识讲座
• 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
基站射频系统的基本组成与架构
▼ 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
信道
DIF
TRX
编码
(基带处
DUP
PA
(WAL
理,成形,滤
小信号放大
FRE
SH)
波,DAC变换)
频综
我们基站发射的信号流向
基站射频系统的基本组成与架构
基带处 理,解调
等
RX (小信号放大)
RX
LNA (低噪放)
DUP
LNA
RFE DIV
我们基站接收的信号流向
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)
95 RFE功能框图
基站射频系统的基本组成与架构
BTM
RPT
DIV
LNA1
ANT
RSM
LNA0
DUP
LPA
PVD
TSM
RMM
3G RFE功能示意框图
• 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
射频的一些基本概念
• 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。
Pout2
P1dB点
功放的实际曲线
回退量=(Pout1-Pout2)dB =10log(Pout1/pout2)W 功放管输出功率
Pin
描述射频器件线性度一个重要指标
射频的一些基本概念
• IP3
▽一般OIP3比P1dB大 10dB左右
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
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
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测(功率)
射频电路的基本功能部件
• 混频 ▽无源混频 ▽有源混频
RF
IF
LO
其数学上就是一个乘法器。
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
射频电路的基本功能部件
• 放大
• 衰减
• 混频 RF
IF LO
• 滤波
• 频综
• 耦合
• 检测(功率)
射频电路的基本功能部件
• 滤波 ▽低通 ▽高通 ▽带通 ▽带阻
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
射频电路的基本功能部件