射频发射和射频接收电路

图3.26动态天线的增益变化(左后轮)

图3.27动态天线的阻抗变化(左后轮)

根据上图动态天线的模拟结果，我们可以得知，天线的实际辐射电阻值比较小，而且随着轮轴的旋转而不断变化，分析可知上述变化规律和上图2.1所示的垂直辐射电阻的变化规律十分类似。

3.2 TPMS接收天线的仿真分析

TPMS传输天线的模型如下图3.30所示，传输天线使用1 /4λ型天线。接下来，笔者将详细的论述在理想条件下单天线与车辆，以及单天线组成的结构特征。图3.30接收天线模型

1)单天线

图3.31单天线方向图

图3.32方位角平面(仰角900)方向图

图3.34仰角平面(方位角900)方向图

2)车天线

图3.35车天线方向图

图3.37仰角平面(方位角00)方向图

图3.38仰角平面(方位角900)方向图

以上说明：单天线可以很好的维持1 /4λ型天线的所有特征，但是车身与单天线组成的车辆整体受到的影响作用比较强烈(上述方向图有一定的对称性，但是在很多方向也产生零点)。

3.3 本章小结

在本章里，笔者详细论述了针对TPMS传输天线展开的模拟仿真运行：

(1)考虑到车身和轮胎对信号收发的影响，建立了动态天线模型，进行了相关的仿真。

(2)对车天线进行了方向性分析。

4 射频发射和射频接收电路

4.1 身寸频发射电路设计

射频发射电路的设计目的为:把数据信号中频率是315±0. 035MHz 的射频数据信号，符合FCC 关于短距离无线通信规定20dB 带宽≤0.25%的要求，同时把数据信号展开功率扩增处理。

基本上所有的TPMS 射频电路使用的都是Infineon 集团推出的低能耗单片合成FSK/ASK 传送IC 模块TDK5101F 来实现，其工作原理示意图如下图4.1所示。这个板块生成FSK 数据信号的工作原理和第二章里提到的工作原理类似，不同之处在于数据信号的调整改变采用的是频率源的工作频率，并不是锁相环的分频率。

图4.1 TDK S101F 功能图

主要性能参数如下表所示:

工作频率围 311~317MHz 最大信号发射功率 5dBm 射频发射电路要注意的几个问题: 1)功率放大器输出匹配:

TDA5101F 的功率扩增设备运行在高效率的C 状态，从理论上分析可知，最佳载荷阻抗为R opt ，根据下式可以得出：

S opt P V R 2/2

其中，V s 为供电电压，P o 为输出功率。但是在实际上，阻抗还会受到其他多种运行参数的作用，因此，必须结合实际工作情况，获得有效的匹配值。

在实际工作中，采用动态天线电阻的调整改变来进行匹配电路的设计具有很

多的问题，但是根据上图3.27,图3.28分析可知，动态传输电阻的电抗相对来说，改变量很小，但是电阻改变量比较大的部分通常分布在240°~300°围，也就是无线感应设备的天线调整到靠近地面的围。开展电阻的匹配设计，就需要考虑到所有工作点的实际情况。

根据实际工作状况，使用一类非常简单、有效、可靠的折中方式来处理传输天线阻抗的随机改变给发射设备的功率扩增设备以及天线匹配产生的矛盾，也就是挑选出合理的阻抗展开匹配工作，与此同时，必须确保所有的工作点可以正常工作;实际检测的结果和仿真模拟分析获得的结果偏差不大，在此，选用240°角的阻抗来完成传输网络的匹配设计工作，其流程示意图以及运行结果如下图4.2所示。而下图4.3 则列举出了左前轮以及左后轮在不同角度下的运行状况，由下图分析可知，其接口回波主要是在12~36dB围改变，可以充分满足匹配要求。图4.2 TDK S101F功率放大器输入匹配原理图及仿真结果

图4.3前轮动态天线阻抗匹配对比

图4.4后轮动态天线阻抗匹配对比

2 ) FSK调制频率的产生:

想要生成70KHz的FSK数据信号，和晶体振荡设备以及载荷电容的选用有关系，和晶体振荡设备的工作频率以及PLL的分频效果有关系，这里选其频率为9. 84375MHz，采用NDK公司的NX8045GB来实现;荷载电容C V1C V2影响了FSK数据信号的误差大小(如图4.5)，进行有效地调整就能够产生70KHz的信号。图4.5 TDK S101F FSK信号产生图

采用TDA5211的接收机原理图、PCB版图见附录20

4.2 身寸频接收电路设计

射频接收电路的设计目的为:把出自天线接口的31 SMHz大小的弱电平数据信号，通过低噪声扩增设备加大滤波之后，调整为10. 7MHz左右的中频数据信号。

在本文中，TPMS射频传输电路主要使用的都是Infineon集团推出的低能耗单片合成FSK/ASK超外差传输IC板块TDA5211来实现的，其主要性能如下图4. 6所示。

图4.6 TDA 5211功能图

射频工作部分的基本特征参数如表4.2所示:

接收信号功率围(FSK) -110~-13dBm

低噪放输入频率围310~350MHz

混频器输入频率围310~350MHz

3dB中频频率围(FSK) 10.4~11MHz

射频传输电路需要解决的问题如下:

1)低噪声扩增设备传输匹配电路的具体设计:

为了获得较小的驻波比以及噪声指数，低噪声扩增设备的设计要求兼容噪声匹配以及传输功率匹配;根据芯片资料提供的数据，S11=0.895/-25.5 , NF=2dB ,Gain = 21dB来进行匹配，匹配电路使用ADS展开仿真模拟，其工作流程示意图以及运行结果如下图4.4所示。

图4.7 TDA 5211低噪声放大器输入匹配原理图及仿真结果

2)中频滤波器的选择:

中频滤波设备的对混频装置传输数据信号开始滤波处理，只可以通过有效数据信号，去除无效数据信号。这里中频滤波器的中心频率为10.7MHz;带宽挑选出有效数据信号与占用的带宽有一定关系，因此传输的FSK型数据信号的带宽是70KHz，结合对应的余量以及实际装置条件限制，带宽实际只有100KHz的Murata企业推出的中频滤波设备SFE10.7MA5-A才可以完成。

射频电路的设计原理及应用

射频电路的设计原理及应用普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。射频电路方框图一、接收电路的结构和工作原理接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点（1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。（3）、接收信号流程。 2、电路分析（1）、电路结构。接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。接收电路方框图

（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：结构：（如下图）由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。作用： a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关：结构：(如下图)手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。图一、图二作用：其主要作用有两个： a）、完成接收和发射切换； b）、完成900M/1800M信号接收切换。逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作（即接收时不发射，发射时不接收）。因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉，只留两个发射转换开关；接收切换任务交由高放管完成。 3）、滤波器：结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。作用：其主要作用：滤除其他无用信号，得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机；因此，手机中再没有中频滤波器。 4）、高放管（高频放大管、低噪声放大器）：结构：手机中高放管有两个：900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路；后期新型手机把高放管集成在中频内部。

射频电路设计理论与应用答案

射频电路设计理论与应用答案【篇一：《射频通信电路设计》习题及解答】书使用的射频概念所指的频率范围是多少？解：本书采用的射频范围是30mhz~4ghz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。解：广播工作在甚高频（vhf）其波长在10~1m等 1.3从成都到上海的距离约为1700km。如果要把50hz的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解： 8??f?3?1?0.6???4km 1.4射频通信系统的主要优势是什么？解： 1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等 1.5 gsm和cdma都是移动通信的标准，请写出gsm和cdma的英文全称和中文含意。（提示：可以在互联网上搜索。）解： gsm是global system for mobile communications的缩写，意为全球移动通信系统。 cdma英文全称是code division multiple address,意为码分多址。???4???2?k?1020k??0.28333 1.6有一个c=10pf的电容器，引脚的分布电感为l=2nh。请问当频率f为多少时，电容器开始呈现感抗。解： ?wl?f??1.125ghz2 既当f=1.125ghz0阻抗，f继续增大时，电容器呈现感抗。

1.7 一个l=10nf的电容器，引脚的分布电容为c=1pf。请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。解：思路同上，当频率f小于1.59 ghz时，电感器呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a和b，请给出射频电阻rrf与直流电阻rdc的关系。解： r??l?s ???l,s对于同一个导体是一个常量 2s??a当直流时，横截面积dc 当交流时，横截面积sac?2?a? 2rdc?a??ac?a?? 661.9已知铜的电导率为?cu ?6.45?10s/m，铝的电导率为?al?4.00?10s/m，金的电导率 6为?au?4.85?10s/m。试分别计算在100mhz和1ghz的频率下，三种材料的趋肤深度。解：趋肤深度?定义为：在100mhz时： cu为2 mm al 为 2.539mm au为 2.306mm 在1ghz时： cu为0.633 mm al 为 0.803mm au为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm，长度为l=25mm，材料为铜。请计算其直流电阻rdc和在1000mhz频率下的射频电阻rrf。解： r?s 它的射频电阻 adllrrf?rdc????22?4???? d2???d????0?r?4??10?1?????????7zdf?l?0.123???d? 1.11个电阻的标示分别为：“203”、“102”和“220r”。请问三个电阻的阻值分别是多少？（提示：可以在互联网上查找贴片元件标示的规则）解：

手机射频接收功能电路分析

一、接收电路的基本组成移动通信设备常采用超外差变频接收机。这是因为天线感应接收到的信号十分微弱，而鉴频器要求的输入信号电平较高而且稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上。这么大的放大量，要用多级调谐放大器且要稳定，实际上是很难办得到的。另外高频选频放大器的通带宽度太宽，当频率改变时，多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一调谐，这也是难以做到的。超外差接收机则没有这种问题，它将接收到的射频信号转换成固定的中频，其主要增益来自于稳定的中频放大器。手机接收机有三种基本的框架结构：一种是超外差一次变频接收机，一种是超外差二次变频接收机，第三种是直接变频线性接收机。超外差变频接收机的核心电路就是混频器，可以根据手机接收机电路中混频器的数量来确定该接收机的电路结构。 1.超外差一次变频接收机接收机射频电路中只有一个混频电路的称作超外差一次变频接收机。超外差一次变频接收机的原理方框图如图4-1所示。它包括天线电路(ANT)、低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、中频放大器(IF Amplifier)和解调电路(Demodula tor)等。摩托罗拉手机接收电路基本上都采用以上电路。超外差一次变频接收机工作过程是：天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935,--960MHz或DCSl800频段1805---1880MHz)不断变频，经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大，放大后的信号再经射频滤波器后，被送到混频器。在混频器中，射频信号与接收VCO信号进行混频，得到接收中频信号。中频信号经中频放大后，在中频处理模块内进行RXI／Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频，得到67.707kHz的RXI／Q信号。2.超外差二次变频接收机若接收机射频电路中有两个混频电路，则该机是超外差二次变频接收机。超外差二次变频接收机的方框图：如图4-2所示。与一次变频接收机相比，二次变频接收机多了一个混频器和一个VCO，这个V CO在一些电路中被叫作IFVCO或VHFVCO。诺基亚手机、爱立信手机、三星、松下和西门子等手机的接收电路大多数属于这种电路结构。在图4—1和图4-2中，解调电路部分也有VCO，应注意的是，该处的VCO 信号是用于解调，作参考信号而且该VCO信号通常来自两种方式：一是来自基准频率信号13MHz，另一种是来自专门的中频VCO。超外差二次变频接收机工作过程是：天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935~960MHz或DCSl800频段1805—1880MHz)经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大放大后的信号再经射频滤波后被送到第一混频器。在第一混频器中，射频信号接收VCO信号进行混频，得到接收第一中频信号。第一中频信号与接收第二本机振荡信号混频，得到接收第二中频。接收第二本机振荡来自VHFVCO电路。接收第二中频信号经二中频放大后，在中频处理模块内进行RXI／Q解调，解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频，然后与接收中频信号进行混频，得到67. 707kHz的RXI／Q信号。 3.直接变频线性接收机

手机电路原理,通俗易懂

第二部分原理篇第一章手机的功能电路 ETACS、GSM蜂窝手机是一个工作在双工状态下的收发信机。一部移动电话包括无线接收机(Receiver)、发射机(Transmitter)、控制模块(Controller)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)。数字手机从电路可分为，射频与逻辑音频电路两大部分。其中射频电路包含从天线到接收机的解调输出，与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路；逻辑音频包含从接收解调到，接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。见图1-1所示从印刷电路板的结构一般分为：逻辑系统、射频系统、电源系统，3个部分。在手机中，这3个部分相互配合，在逻辑控制系统统一指挥下，完成手机的各项功能。图1-1手机的结构框图注：双频手机的电路通常是增加一些DCS1800的电路,但其中相当一部分电路是DCS 与GSM通道公用的。第二章射频系统射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进入GSM网络。对于目前市场上爱立信、三星系列的手机,当射频接收系统没有故障但射频发射系统有故障时,手机有信号强度值指示但不能入网；对于摩托罗拉、诺基亚等其他系列的手机,不管哪一部分有故障均不能入网,也没有信号强度值指示。当用手动搜索网络的方式搜索网络时,如能搜索到网络,说明射频接收部分是正常的；如果不能搜索到网络,首先可以确定射频接收部分有故障。而射频电路则包含接收机射频处理、发射机射频处理和频率合成单元。第一节接收机的电路结构移动通信设备常采用超外差变频接收机，这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输人信号电平较高,且需稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上,这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的，另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一调谐,

射频通信电路课程设计报告

射频通信电路课程设计报告引言混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。常用的振幅检波电路有包络检波和同步检波两类。输出电压直接反映调幅包络变化规律的检波电路,称为包络检波电路,它适用于普通调幅波的检波。通常根据信号大小的不同,将检波器分为小信号平方律检波和大信号峰值包络检波两信号检波。目前, 在应用较广泛的电路仿真软件中, Pspice是应用较多的一种。Psp ice 能够把仿真与电路原理图的设计紧密得结合在一起。广泛应用于各种电路分析,可以满足电路动态仿真的要求。其元件模型的特性与实际元件的特性十分相似,因而它的仿真波形与实验电路的测试结果相近,对电路设计有重要的指导意义。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 [3]

目录引言 (2) 一．概述 (3) 二. 方案分析 (4) 三．单元电路的工作原理 (6) 1．LC正弦波振荡器 (6) 2．模拟乘法器电路 (8) 3．谐振电路 (9) 4．包络检波 (12) 四．电路性能指标的测试 (16) 五．课程设计体会..................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献..................................................................................................................... 错误！未定义书签。

GPS接收机射频前端电路

GPS接收机射频前端电路 GPS receiver rf circuit [摘要]在GPS设计中采用了高频、低噪声放大器，以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响；基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理，选用芯片实现了射频单元的三级变频方案。概述了GPS接收机基本工作原理，提出了一种基于GP2000射频前端电路的GPS接收机方案。详细说明GP2000射频放大器的设计原理以及外围匹配电路设计方法。重点叙述了接收机软硬件设计思路和方法。关键词：GPS；前置放大；变频；相关器。 Abstract: In the design of high frequency used the GPS, low noise amplifier to abate antenna thermal noise and front level in the receiver unit circuit performance influence. Specialized superheterodyne type circuit based on structure, mirror frequency suppression and channel selection principle, choose chip realized the rf unit level 3 frequency conversion plan. Summarizes the basic working principle of GPS receiver, and puts forward a kind of GP2015 rf circuit based on the GPS receiver scheme. Details GP2015 rf design principle and peripheral amplifier matching circuit design method. Key described hardware and software design idea and method for the receive. Keywords: GPS,preamplifier,Frequency conversion,correlator 引言：GPS(全球定位系统)以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，使其用途越来越广泛。GPS卫星发送的导航定位信号是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备即GPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。GPS信号接收机的功能是能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对接收到的GPS信号进行变换、放大和处理、以便测量出GPS 信号从卫星接收机天线的传播时间，解译GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的3维位置甚至3维速度和时间。目前，卫星导航的应用已经遍及军事、航海、航空、测量、交通、勘测等几乎一切与位置、速度、时间有关的人类活动中。在各种全球定位系统不断发展的同时，GPS用户端设备也处于不断升级和发展之中。正文：利用GPS卫星实现导航定位时，用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码，以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间（PVT）等导航信息。因此，GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通道单元和解算单元等四部分组成，如图1所示。

《射频通信电路》习题及解答

习题1： 1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少？解：本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等 1.3从成都到上海的距离约为1700km 。如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解： 84403100.65017000.283330.62102v km f k k λθπ?===?10==?10?== 1.4射频通信系统的主要优势是什么？解： 1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等 1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。（提示：可以在互联网上搜索。）解： GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。 CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。 1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。解： 11 1.1252wL f GHz wC π=?==

既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。 1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。解： R l s =ρσ l ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量当直流时，横截面积2DC S a π= 当交流时，横截面积2AC S a π=? 得：222DC AC R a a R a ππ==?? 2）直流时，横截面积DC S ab = 当交流时，横截面积()()AC S ab a b =--?-? 得：[()()]DC AC R ab R ab a b =--?-? 1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=?，铝的电导率为64.0010/Al S m σ=?，金的电导率为64.8510/Au S m σ=?。试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下，三种材料的趋肤深度。解：趋肤深度?定义为： ?=在100MHz 时： Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时： Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ，长度为l =25mm ，材料为铜。请计算其直流电阻R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。解：

射频PCB注意

PCB设计流程元器件的布局 PCB布线注意事项随着通信技术的发展，手持无线射频电路技术运用越来越广，如：无线寻呼机、手机、无线PDA等，其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。这些掌上产品的一个最大特点就是小型化，而小型化意味着元器件的密度很大，这使得元器件（包括SMD、SMC、裸片等）的相互干扰十分突出。电磁干扰信号如果处理不当，可能造成整个电路系统的无法正常工作，因此，如何防止和抑制电磁干扰，提高电磁兼容性，就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。同一电路，不同的PCB设计结构，其性能指标会相差很大。本讨论采用Protel99SE软件进行掌上产品的射频电路PCB设计时，如果最大限度地实现电路的性能指标，以达到电磁兼容要求。板材的选择印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子（或称介质损耗）tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。对于高频电路，介电常数公差是首要考虑的更关键因素，应选择介电常数公差小的基材。 PCB设计流程由于Protel99SE软件的使用与Protel98等软件不同，因此，首先简要讨论采用Protel99SE 软件进行PCB设计的流程。 ①由于Protel99SE采用的是工程（PROJECT）数据库模式管理，在Windows99下是隐含的，所以应先键立1个数据库文件用于管理所设计的电路原理图与PCB版图。 ②原理图的设计。为了可以实现网络连接，在进行原理设计之间，所用到的元器件都必须在元器件库中存在，否则，应在SCHLIB中做出所需的元器件并存入库文件中。然后，只需从元器件库中调用所需的元器件，并根据所设计的电路图进行连接即可。 ③原理图设计完成后，可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。 ④PCB的设计。

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理一、射频电路组成和特点：普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。 RXI-P RXQ-P RXQ-N （射频电路方框图） 1、接收电路的结构和工作原理：接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，

高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。（2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。电路分析: （1）、电路结构。接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。（接收电路方框图）（2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线：结构：（如下图）

由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。塑料封套螺线管（外置天线）（内置天线）作用： a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关：结构：（如下图）手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。 900M收收GSM 900M收控收控 900M发控GSM 900M发入GSM （图一）（图二）作用：其主要作用有两个： a）、完成接收和发射切换； b）、完成900M/1800M信号接收切换。

《射频通信电路》习题集及解答

习题1： 1.1本书使用的射频概念所指的频率范围是多少？解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。解：广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等 1.3从成都到上海的距离约为1700km 。如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？解： 8 44 3100.6501700 0.28333 0.62102 v km f k k λθπ?===?10==?10?== 1.4射频通信系统的主要优势是什么？解： 1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰等等 1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。（提示：可以在互联网上搜索。）解： GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。 CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。 1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。解： 11 1.1252wL f GHz wC π=?==

既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。 1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。解：思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。解： R l s =ρσ l ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量当直流时，横截面积2 DC S a π= 当交流时，横截面积2AC S a π=? 得： 2 22DC AC R a a R a ππ==? ? 2）直流时，横截面积DC S ab = 当交流时，横截面积()()AC S ab a b =--?-? 得： [()()]DC AC R ab R ab a b =--?-? 1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=?，铝的电导率为6 4.0010/Al S m σ=?，金的电导率为6 4.8510/Au S m σ=?。试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下，三种材料的趋肤深度。解：趋肤深度?定义为：?=在100MHz 时： Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时： Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ，长度为l =25mm ，材料为铜。请计算其直流电阻 R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。解：

GPS接收机射频前端电路原理与设计

GPS接收机射频前端电路原理与设计摘要：在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器，以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响；基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理，选用GP2010芯片实现了射频单元的三级变频方案，并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理，得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。关键词：GPS接收机灵敏度超外差锁相环频率合成利用GPS卫星实现导航定位时，用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码，以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间（PVT）等导航信息。因此，GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成，如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上，给出了射频前端GP2010的原理及应用。 1 GPS卫星信号的组成

GPS卫星信号采用典型的码分多址（CDMA）调制技术进行合成（如图2所示），其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段，两载波的中心频率分别记作L1和L2。卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz，信号载波L1的中心频率为f0的154倍频，即： fL1=154×f0=1575.42MHz (1) 其波长λ1=19.03cm；信号载波L2的中心频率为f0的120倍频，即： fL2=120×f0=1227.60MHz (2) 其波长λ2=24.42cm。两载波的频率差为347.82MHz，大约是L2的 28.3%，这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差。伪随机噪声码（PRN）即测距码主要有精测距码（P码）和粗测距码（C/A码）两种。其中P 码的码率为10.23MHz、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据，又叫导航电文或D 码，它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历；总电文由1500位组成，分为5个子帧，每个子帧在6s内发射10个字，每个字30位，共计300位，因此数据码的波特率为50bps。

实验三射频前端发射接收机.

实验三射频前端发射/接收机 1、实验设置的意义由电子元器件可以构成各种功能电路，由这些功能电路按照一定的原理和要求又可以组成各类电子设备，各类电子设备按照入网要求和组成方案可组成网络或系统。元器件与电路、电路与设备以及设备与系统之间的关系是局部与整体的关系。射频通信系统一般由发送装置、接收装置和传输媒质组成。发送装置包括换能器、发送机和发送天线三部分。其中发送机将电信号变换为足够强度的高频电振荡，发送天线则将高频电振荡变换为电磁波，向传输媒质辐射。本实验就是为了在压控振荡器实验和射频调制器实验的基础上，从整体角度了解和掌握射频发送机的原理和性能，巩固和加深对理论知识的理解，培养系统实验和测试技能 2、实验目的 2.1、了解射频发送/接收机的基本组成； 2.2、利用频谱仪测量射频发送/接收机的主要技术指标。 2.3、测量射频接收机前端的灵敏度。 3、实验原理 3.1、射频发射机原理射频通信设备一般包括收发信机、天线设备(含馈线)、输入输出设备(如话筒、耳机等)、供电设备(如直流稳压电源)等等。其中主要组成部分是收发信机，因而射频通信设备的技术指标通常指的就是射频收/发信机的技术指标。一般来说，收信机与发信机在体制上是相同的，如在频段划分、调制解调方式等要求相应一致，否则便不能达到通信的目的。在某些情况下，也允许收发信机存在某些不相对应的差异，如收信机的频率范围可以宽于发信机等。射频发送设备的功能是将所要发送的信息(又称基带信号)经调制，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大到额定功率后，馈送到天线发送到空间去。

射频发送机模块由VCO和功率放大器组成，它的模块方框图如图3－1所示。其功能是将所要发送的信息（又称基带信号）经过调制后，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大，达到额定功率之后，馈送到天线，发送到空间去。发送机的主要技术指标有工作种类、调制方式、频率范围、频率稳定度及准确度、输出功率、效率、杂散辐射等。下面对相关技术指标予以简介:发送机的工作种类指电话、电报，模拟、数字等。调制方式主要分调幅、调频和脉冲（数字）调制等。发射机的工作频率是指发射机的射频载波频率。发射机的频率准确度与频率稳定度也是相对于射频载波而言的。频率准确度是指实际工作频率对于标称工作频率的准确程度。频率准确度越高、建立通信就越快，以至于不寻找对方就可实现通信，提高通信的快速性。频率稳定度是指各种外界因素的影响下发射机频率稳定的程度。如果频率稳定度很高，建立通信后接收机不需要因频率变化而进行微调，从而提高了通信的可靠性。射频通信的有效距离及通信的可靠性均与发射天线的辐射功率有密切的关系。因而发射机必须保证输出足够大的功率。发射机的总效率是指发射机传送到天线馈线上的功率与整机输入功率的比值。在大功率发射机中，提高效率可以减小电源消耗，具有较大的经济意义。发射机的带外辐射统称为杂散辐射，如果发射机设计不当或使用不当，会使杂散辐射电平过高，干扰其他通信链路。当发射机使用宽带天线且带宽覆盖这些杂散频率时，干扰会更严重。为了尽量避免发生这种干扰，有关的规程和标准对发射机的杂散辐射都给出了一定的限制 3.2、射频接收机原理射频接收机前端是射频接收机的关键部分，这里对此进行简单介绍。 (a)、最简单的射频前端结构接收机前端电路有几种不同的结构。图3-2给出了一种最简单的形式。这种结构无射频放大器，在带通滤波器之后，只有混频器和本机振荡器。带通滤波器的输入来自天线，其

手机各电路原理_射频电路_内容详细,不看后悔

本次培训内容：
手机各级电路原理及故障检修
1，基带电路
发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示电路、SIM卡电路、TF卡电路
2，射频电路
接收电路、发射电路

一、手机通用的接收与发射流程
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA

手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程：天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波（声表面滤波器SAWfilter）——放大（低噪声放大器 LNA）——RX_VCO混频（混频器Mixer）——放大（可编程增益放大器PGA）——滤波——IQ解调（IQ 调制器）——（进入基带部分）GMSK解调——信道均衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。

手机通用的接收与发射流程
2、信号发射流程：话音采集——放大——ADC——滤波——语音编
码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— （进入射频部分）IQ调制（IQ调制器）——滤波—— 鉴相鉴频（鉴相鉴频器）——滤波——TX_VCO混频（混频器Mixer）——功率放大（PA）——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。

手机通用的接收与发射流程
3、射频电路原理框图：

二、射频电路的主要元件及工作原理
天线：ANT 声表面滤波器：SAWfilter 低噪声放大器：LNA 功放：PA

接收机中的射频前端结构及设计技术

接收机中的射频前端结构及设计技术现代民用及军用设施使用电子设备繁多，电磁环境复杂，相互干扰严重。一般地，车、船和飞机上的通信设备收发机都集成在一起。以短波通信设备为例，发射机的残余信号在接收机输入端产生的电平达120dBV（即13dBm）或更高。而接收机所需接收的微弱信号电平可能仅-6～0dBV（即-117～-113dBm）。因此，要求接收机处理的信号动态范围高达120～126dB。另外，高电平干扰信号与所接收信号频率仅相距数十千赫，所以，高电平干扰信号和它们在接收机中产生的互调产物会严重影响接收机的输出信噪比。为了降低这种影响，就要求接收机具有以下性质：高选择性，接收机的动态范围尽可能要大；高线性，在信道滤波之前，降低带外高电平干扰信号在信道滤波器通带内产生的互调产物；极低的本振相位噪声，以免邻近的干扰信号将本振噪声转换到接收机信道带宽内。作为接收机重要组成部分的接收机射频前端是接收机动态性能的关键部件，它工作于中频放大器之前。诸如动态范围、互调失真、-1dB压缩点和三阶互调截获点等，都与接收机前端的性能有直接关系。本文以下将介绍接收机中的射频前端设计技术。射频前端的几种结构1、最简单的射频前端结构接收机前端电路有几种不同的结构。图1示出了一种最简单的形式。这种结构无射频放大器，在带通滤波器之后，只有混频器和本机振荡器。带通滤波器的输入来自天线，其输出经过混频器到达中频放大器进行后续处理。这种结构的主要特点是：第一，在实现中所需成本比其它结构少；第二，避免由于处理无用的能量而消耗混频器的动态范围。带通滤波器具有良好的前向性能（在通频带范围内）和良好的反向隔离性能。这样可以防止本振信号能量辐射到天线，进而避免天线辐射这些信号能量。带通滤波器有三个主要任务：

无线通信射频器件分类与原理

射频器件分类与原理

目录 1.几种通信协议 2.电磁波的传播及频段划分 3. 基站的基本构造和工作路径 4. 天馈系统的基本构造和工作路径 5. 滤波器介绍（重点讲带通滤波器） 6. 其它微波器件简介 7. 大功率问题以及互调问题 8. 常见问题交流

通信协议简介

几种通信协议 GSM:Global System for Mobile Communication（DCS/PCS）GPRS:General Package Radio Service EDGE:Enhanced Data rates for Global Evolution CDMA:Code Division Multiple Access CDMA2000 WCDMA:Wideband Code Division Multiple Access TD-SCDMA:Time Division Synchronous Code Division Multiple Access PAS ：Personal Access Phone System LTE：Long Term Evolution FDD：Frequency Division Duplex TD：Time Division

四代通信技术简表 *第1代：（first generation1G）以模拟方式进行调制。代表为模拟移动网(905－915MHZ） *第2代：（second generation2G）以数字语音传输技术为核心。代表为GSM/DCS/PCS （900/1.8/1.9）, 第2.5代：(2.5 generation 2.5G) 2G与3G之间的过渡类型。比2G在速度、带宽上有所提高。可使现有GSM 网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入。代表有GPRS，HSCSD、WAP、EDGE、蓝芽(Bluetooth)、EPOC等第3代：(third generation 3G) 一般是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。代表有WCDMA,CDMA2000,TDS-CDMA 第4代（4th generation 4G）第四代移动电话行动通信标准，该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（目前我国只发放了TD的牌照，FDD还未发放）

手机layout和射频电路分析

某机型的layout方案以射频器件面为layer1层射频基带 layer1：器件器件 layer2： signal 大部分地址和数据signal、部分模拟线（对应3层是地） layer3： GND 部分走线（包括键盘面以及2层走不下的线）、GND Layer4：带状线需穿过射频的基带模拟控制线(txramp_rf、afc_rf)、音频线、基带主芯片之间的模拟接口线、主时钟线 Layer5： GND GND Layer6：电源层VBAT、LDO_2V8_RF（150mA）、VMEM（150mA）、VEXT（150mA）、VCORE(80ｍA) 、VABB(50ｍA)、VSIM(20ｍA) 、VVCXO（１０ｍA） Layer7： signal 键盘面的走线 Layer8：器件器件二．具体布线要求 1．总原则：布线顺序：射频带状线及控制线（天线处）――基带射频模拟接口线（txramp_rf、afc_rf）――基带模拟线包括音频线与时钟线――模拟基带和数字基带接口线――电源线――数字线。 2. 射频带状线及控制线布线要求 RFOG、RFOD网络为第四层的带状线，线宽为3mil，其上下两层均用地包住，带状线宽度根据实际板材厚度、以及走线长来确定；由于带状线均需打2～7的孔，注意底层在这些孔附近用地包住，并且其他层走线不要离这些孔太近； RX_GSM、RX_DCS、RX_PCS网络为顶层射频接收信号线，线宽走8mil；RFIGN、RFIGP、RFIDN、RFIDP、RFIPN、RFIPP网络为顶层和第二层射频接收信号线，定层线宽走8mil，第二层线宽走4mil； GSM_OUT、DCS_OUT、TX_GSM、TX_DCS/PCS网络为顶层功放输出发射信号线，线宽走12mil 为宜；天线开关输出到测试座、天线触点的顶层信号线ANT_1、ANT_2、ANT_3、ANT，线宽为12mil 为宜。 3. 与射频接口模拟线（走四层） TXRAMP_RF、AFC_RF网络的走线尽量加粗且两边用地线围住，线宽走6mil； QN_RF、QP_RF；IN_RF、IP_RF为两对差分信号线，请线长尽可能相等，且尽可能间距相等，在第四层的走线宽为6mil。 4. 重要的时钟线（走四层） 13MHz的晶体U108以及石英晶体G300部分为噪声敏感电路，其下面请尽量减少信号走线。石英晶体G300的两个端子OSC32K_IN、OSC32K_OUT步线时注意要平行走线，离D300越近越好。请注意32K时钟的输入和输出线一定不能交叉。 SIN13M_RF、CLK13M_IN、CLK13M_T1、CLK13M_T2、CLK13M_IN_X、CLK13M_OUT网络的走线请尽量短，两边用地线围住，走线的相邻两层要求都是地。