射频基础知识培训

1、无线通信基本概念

利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式称之为无线电通信（Wireless Communication），也称之为无线通信。利用无线通信可以传送电报、电话、传真、数据、图像以及广播和电视节目等通信业务。

目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段（包括亚毫米波以下），以至光波。无线通信使用的频率范围和波段见下表1-1

表1-1 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

由于种种原因，在一些欧、美、日等西方国家常常把部分微波波段分为L、S、C、X、Ku、K、Ka等波段（或称子波段），具体如表1 - 2所示

表1-2 无线通信使用的电磁波的频率范围和波段

无线通信中的电磁波按照其波长的不同具有不同的传播特点，下面按波长分述如下：

1.1 极长波（极低频ELF）传播

极长波是指波长为1~10万公里（频率为3~30Hz）的电磁波。理论研究表明，这一波段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小。

1.2超长波（超低频SLF）传播

超长波是指波长1千公里至1万公里（频率为30~300Hz）的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定，在海水中衰耗很小（频率为75Hz时衰耗系数为

0.3dB/m）对海水穿透能力很强，可深达100m以上。

1.3 甚长波（甚低频VLF）传播

甚长波是指波长10公里~100公里（频率为3~30kHz）的电磁波。无线通信中使用的甚长波的频率为10~30kHz，该波段的电磁波可在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播，距离可达数千公里乃至覆盖全球。

1.4 长波（低频LF）传播

长波是指波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）的电磁波。其可沿地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。

1.5中波（中频MF）传播

中波是指波长100米~1000米（频率为300~3000kHz）的电磁波。中波可沿地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。中波沿地表面传播时，受地表面的吸收较长波严重。中波的天波传播与昼夜变化有关。

1.6 短波（高频HF）传播

短波是指波长为10米~100米（频率为3~30MHz）的电磁波。短波可沿地表面传播（地波），沿空间以直接或绕射方式传播（空间波）和靠电离层反射传播（天波）。

1.7 超短波（甚高频VHF）传播

超短波是指波长为1米~10米（频率为30~300MHz）的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播，而主要以直射方式（即所谓的“视距”方式）传播。

1.8 微波传播

微波是指波长小于1米（频率高于300MHz）的电磁波。目前又按其波长的不同，分为分米波（特高频UHF）、厘米波（超高频SHF）、毫米波（极高频EHF）和亚毫米波（至高频THF）。

● 微波的传播类似于光波的传播，是一种视距传播。其主要在对流层内进行。总的说来，这种传播方式比较稳定，但其传播也受到大气折射和地面反射的影响。另外，对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用。利用这种散射作用可实现微波的超视距传播。

● WCDMA 工作频段：上行1920～1980MHz ，下行2110～2170MHz ，属于微波波段，其电磁波传播方式为微波传播。

● CDMA 工作频段：825MHz —835MHz （上行，基站收、移动台发）

870MHz —880MHz （下行，基站发、移动台收）

● GSM 工作频段: 905MHz —915MHz （上行，基站收、移动台发）

950MHz —960MHz （下行，基站发、移动台收）

1710MHz —1785MHz

（上行，基站收、移动台发）

1805MHz —1880MHz （下行，基站发、移动台收）

● 3G 频率规划的基础上，我国为中国电信cdma2000分配的频率是1920～1935MHz(上行)/2110～2125MHz(下行)，共15MHz×2；为中国联通WCDMA 分配的频率是1940～1955MHz(上行)/2130～2145MHz(下行)，共15MHz×2；为中国移动TD-SCDMA 分配的频率是1800～1900MHz 以及2110～2025MHz ，共35MHz 。

2、射频常用计算单位

2.1绝对功率的dB 表示

射频信号的绝对功率常用dBm 、dBW 表示，它与mW 、W 的换算关系如下：

例如信号功率为x W ，利用dBm 表示时其大小为：

)1log(

10)(W

dBW p

)11000*log(

10)(mw

X dBm p

例如：1W 等于30dBm ，等于0dBW 。

一般来说，我们习惯上还是用“W ”和“dBm ”来表示功率 2.2相对功率的dB 表示

射频信号的相对功率常用dB 和dBc 两种形式表示，其区别在于：dB 是任意

两个功率的比值的对数表示形式，而dBc 是某一频点输出功率和载频输出功率的比值的对数表示形式。

一般来说，我们说放大链路的增益可以用“dB ”来表示。对于信号的谐波和杂波来说，可以用“dBc ”来表示。

3、射频器件简介

射频简单系统介绍

一般来说，对于如图所示射频系统来说，用到的射频器件从大的分类来说，有主动器件

和被动器件，主动器件一般来说，是需要提供电源的期间，被动器件，一般为无源器件。

就上图来说，用到的器件有滤波器、混频器、射频开关、放大电路等。其中的滤波器和混频器为被动电路，射频开关和放大电路为主动电路。

1、射频接插件

MMCX系列

MMCX1112A1MMCX1121A1MMCX6251S1

MCX系列

MCX1112MCX1181A1MCX6121A1

SMA系列

SMA1111A1SMA1112A6SMA1181A1

SMA6181A2SMA6251A1SMA6252A2

SMA6411A4SMA6511A4SMA6551E1

SMA8073A1SMA9073A1SMA6351B1 SMB系列

SMB1251B1SMB1252B1SMB1351B1

SMB6112A1SMB6121A1SMB6251B1 BNC系列

B1121A1B6251C1B6251F1

B7471A1B7771B3B9073A1

TNC系列

T1121A1T1181A1T6351B1

N系列

N1112A1N1121A1N1141A1N1181A1

N2071A1N5072A1N6421A1N6521A1

N6551A1N7471A1

另外还有，1.0/2.3、1.6/5.6、7/16等类型接头。

2、射频滤波器

滤波器是电子系统中关键部件，用来完成频率选择功能，在航空轰天、雷达、电子对抗、遥感遥测、微波通讯、移动通讯及广播电视等军民用电子设备中广泛运用。

射频滤波器通常按滤波器的特性及作用可分为：低通滤波器（LPF）、带通滤波器（BPF）、高通滤波器（HPF）、带阻滤波器。

射频滤波器通常按组成材料可以分为以下几种：LC滤波器、声表滤波器、晶体滤波器、腔体滤波器、介质滤波器、悬置带线滤波器、同轴管状滤波器及电调滤波器。

2.1滤波器主要参数：

2.1.1中心频率f0：给定相对最小插入损耗值（比如-3dB）对应两个截止频率的几何平均值。

2.1.2通带带宽（x）dB：给定相对最小插入损耗值的两个截止频率的间隔，及从上限频率到下限频率的差值，常用1dB带宽和3dB带宽表示。

2.1.3插入损耗：信号通过滤波器的衰减。

2.1.4带内波动：通带内的插入损耗随频率变化最大与最小的差值。

2.1.5驻波比：衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想值为1，适配时大于1，对于实际的滤波器而言，满足驻波比小于1.5：1的贷款一般小于-3dB带宽，其中-3dB带宽的比例与滤波器的级数和插损有关。

2.1.6回波损耗：端口信号输入功率与反射功率之比的分贝值。

2.1.7阻带抑制度：衡量滤波器选择性能好坏的重要指标，指标越高说明对带外干扰信号的抑制越好。通常要求为某一给定的带我频率f的抑制度是多少dB。

SAW滤波器：

LC滤波器

腔体滤波器

3环形器及隔离器

隔离器和环形器的突出特点是单向传输微波能量。隔离器使微波能量只能从输入端流进，从输出端流出。环形器则控制电磁波燕某一环形防线传输。这种单向传输微波能量的特性，用于微波设备的级与级、级与系统之间，就是他们各自

独立工作、互相