射频基础知识讲座课件.pptx

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1、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第1页/共71页 基站射频系统的基本组成与架构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基站射频系统主要分成两部分 发射（下行）与接收（上行）发射（下行）与接收（上行）发射（基站到手机）的功能有：发射（基站到手机）的功能有：对信号进行调制对信号进行调制 再混频到所需要的频率再混频到所需要的频率 对信号进行放大对信号进行放大 经天线发送到空中经天线发送到空中 最后信号经空中传播后到达手机最后信号经空中传播后到达手机第2页/共71页基站射频系统的基本组成与架构接收（从手机到基

2、站）的主要功能有：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对接收到的信号进行放大 并把信号混频到较低频率并把信号混频到较低频率 对信号进行数模变换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）。把数字信号送给后续基带的处理（如解调等）。第3页/共71页基站射频系统的基本组成与架构第4页/共71页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第5页/共71页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第6页/共71页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

3、（RFE+天线）第7页/共71页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 第8页/共71页基站射频系统的基本组成与架构TX前向功能框图第9页/共71页基站射频系统的基本组成与架构RX反向功能框图第10页/共71页基站射频系统的基本组成与架构FS功能框图第11页/共71页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。第12页/共71页基站射频系统的基本组成与架构功放功能框图第13页/共71页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

4、中信号第14页/共71页基站射频系统的基本组成与架构天馈子系统第15页/共71页基站射频系统的基本组成与架构RFE功能示意框图第16页/共71页基站射频系统的基本组成与架构95 RFE功能框图第17页/共71页基站射频系统的基本组成与架构3G RFE功能示意框图第18页/共71页内容：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第19页/共71页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第20页/共71页射频的一些基本概念频率美国的频谱分配第21页/

5、共71页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 0824849869894Band Class 11850191019301990Band Class 2872915917960Band Class 3887889832834893901838846915925860870Band Class 41750-17801840-1870Band Class 5450457.5460467.5 411.7420.0421.7430.0451.3460.0461.3470.0479483.54

6、89493.5Band Class 61920198021102170Band Class 7776794746764Band Class 81710178518051880Band Class 9880915925960Band Class10806824851869896901935940Band Class11410420420430450460460470Band Class12870876915921第22页/共71页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。第23页/共71页射频的一些基本概念dBdBmdB=10*log(A/B)

7、（增益单位）便于对链路级联的计算第24页/共71页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第25页/共71页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第26页/共71页射频的一些基本概念Smith圆图第27页/共71页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|第28页/共7

8、1页射频的一些基本概念S参数第29页/共71页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第30页/共71页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第31页/共71页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。第32页/共71页射频的一些基本概念峰均比第33页/共71页射频的一些基

9、本概念P1dB描述射频器件线性度一个重要指标第34页/共71页射频的一些基本概念IP3一般OIP3比P1dB大10dB左右第35页/共71页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）接收机的关键指标第36页/共71页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第37页/共71页射频的一些基本概念NF（噪声系数）小信号时需考虑此

10、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。第38页/共71页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。第39页/共71页射频的一些基本概念相噪第40页/共71页射频的一些基本概念相噪第41页/共71页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第42页/共71页内容：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

11、电路的基本功能部件射频设计需要的基本技能第43页/共71页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）第44页/共71页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第45页/共71页射频电路的基本功能部件放大器的主要参数增益P1dB输入输出阻抗功耗第46页/共71页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）第47页/共71页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）第48页/共71页射频电路的基本功能部件衰减器的主要参数衰减量IP3（P1dB)输入输出阻抗第49页/共71页射频电路的基本功能部件

12、放大衰减混频滤波频综耦合检测（功率）第50页/共71页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。第51页/共71页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）端口隔离阻抗第52页/共71页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）第53页/共71页射频电路的基本功能部件滤波低通高通带通带阻第54页/共71页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第55页/共71页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第56页/共71页射频电路的基本功能部件放大衰减混频滤波频综耦

13、合检测（功率）第57页/共71页射频电路的基本功能部件频综的组成VCO、VCXO、TCXO、OCXOPLL（锁相环）第58页/共71页射频电路的基本功能部件频综的主要参数频率相噪功率第59页/共71页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）第60页/共71页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第61页/共71页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第62页/共71页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第63页/共71页射频电路的基本功能部件功率检测二极管检波IC第64页/共71页射频电路的基本功能部件功率检测的主要参数动态

14、范围精度频率范围第65页/共71页内容：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第66页/共71页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第67页/共71页射频设计需要的基本技能基本概念要清晰P1dBIP3S参数驻波NF等等第68页/共71页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。第69页/共71页射频设计需要的基本技能熟悉一些仿真工具ADSansoftmicrofficeAPPCADCascadeSmith等等第70页/共71页感谢您的观看。第71页/共71页