无线基础与射频
WLAN 射频基础
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常用射频器件－ 常用射频器件－射频连接器
射频同轴匹配负载： 射频同轴匹配负载：射频同轴匹配负载主要用于吸收射频或微波 系统的功率或在系统中充当假天线 ，H3C WLAN产品用50欧姆 匹配负载； TNC反极性射频同轴连接器 反极性射频同轴连接器(RP-TNC)适用于某些场合，如有严 反极性射频同轴连接器 格区分的输入或输出端口，有特殊用途的端口等，CISCO WLAN产品常用的接口形式； SMA同轴连接器 同轴连接器因体积小、结构简单、工作频带宽、可靠性高， 同轴连接器 得到广泛应用，成为品种规格最多，用量最大的RF 连接器。 H3C 室内型AP都采用反极性SMA连接器，所谓反极性是指外螺 纹配插针或内螺纹配插孔，而正常极性是指外螺纹配插孔或内螺 纹配插针，选择反极性连接器是为了符合FCC相关规定； N型射频同轴连接器 型射频同轴连接器是国际上最通用的射频同轴连接器之一，它 型射频同轴连接器 具有抗震抗冲击能力强、可靠性高、机械和电气性能优良等特点。 H3C 室外型AP采用N型连接器
802.11h 动态频率 选择和功能控制 802.11n(最大300 Mbps)
WAPI(中国标准）
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IEEE802.11a/b/g/n标准简介 标准简介
11Mbps/54Mps/300Mbps这些速率是指物理层（PHY）连接速率，而不是 实际速率 由于无线信道开销比较大，实际的净速率（net performance)大约为: 802.11b: 5Mbps 802.11a/g:23Mbps 802.11n: 75Mbps IEEE802.11n标准还未正式批准，目前的版本是draft1.1，Wi-Fi联盟计划在 2007年开始针对基于draft2.0版本的802.11n产品进行认证，将推动11n产品 的规模普及 802.11n并没有规定最高速度，由于11n采用了MIMO技术，实际速率与采用 的收发通道数（包括天线数）和通道带宽有密切关系，随着收发通道数的增 加，实现难度和成本急剧上升，目前比较成熟的方案是3Tx3R，在20MHz 信道情况下达到约75Mbps净速率，在40MHz信道情况下达到约150Mbps净 速率 WLAN的带宽是共享的，每个用户分时征用信道，由于信道冲突，增加了信 道开销，多用户情况下的累计带宽小于单用户情况下的带宽
无线移动通信信道扩展学习射频基础知识
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无线通信使用旳频段和波段
移动通信原理
• 表1-1 无线通信使用旳电磁波旳频率范围和波段
频段名称 极低频（ELF） 超低频（SLF） 特低频（ULF）
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噪声有关概念
移动通信原理
• 噪声系数 噪声系数是用来衡量射频部件对小信号旳处理能力， 一般这么定义：单元输入信噪比除输出信噪比，如 下图：
Si Ni NF So No
对于线性单元，不会产生信号与噪声旳互调产物及信号旳失真，这时噪 声系数能够用下式表达：
Pno NF G Pni
Pno表达输出噪声功率，Pni表达输入噪声功率，G为单元 增益
– 甚长波（甚低频VLF）传播
• 波长10公里~100公里（频率为3~30kHz）旳电磁波。无线通信中使用旳 甚长波旳频率为10~30kHz，该波段旳电磁波可在大地与低层旳电离层间 形成旳波导中进行传播，距离可达数千公里乃至覆盖全球
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移动通信原理
无线通信旳电磁波传播
– 长波（低频LF）传播
• 波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）旳电磁波。其可沿地表面传播 （地波）和靠电离层反射传播（天波）
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移动通信原理
移动通信原理
课程内容
第一章 无线通信旳基本概念 第二章 射频常用计算单位简介 第三章 射频常用概念辨析 第四章 天线及射频器件基础知识
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移动通信原理
功率单位简介
• 射频信号绝对功率旳dB表达：dBm、dBW • 射频信号相对功率旳dB表达：dB • 天线和天线增益
Wi-Fi射频测试技术
OFDM（正交频分复用）
正交频分复用技术OFDM是一种多载波发射技术，它将可用频谱划分为 许多载波，每一个载波都用低速率数据流进行调制。它获取高数据传输率的 诀窍就是，把高速数据信息分开为几个交替的、并行的BIT流，分别调制到 多个分离的子载频上，从而使信道频谱被分到几个独立的、非选择的频率子 信道上，在AP与无线网卡之间进行传送，实现高频谱利用率。
MCS
空间流
调制方式
0
1
CCK
1
1
CCK
2
1
PBCC
3
1
PBCC
4
1
OFDM
5
1
OFDM
6
1
OFDM
7
1
OFDM
8
1
OFDM
9
1
OFDM
10
1
OFDM
11
1
OFDM
编码率
传输速率 5.5 11 22 33 6 9 12 18 24 36 48 54
备注 b/g b/g b/g b/g g g g g g g g g
定义了推荐方法和公用接入点协议，使得接入点之间能够交换需要的信息，以支持分 布式服务系统，保证不同生产厂商的接入点的互联性，例如支持漫游。
2003年推出，工作在2.4GHz ISM频段，组合了802.11b和802.11a标准的优点，在兼容 802.11b标准的同时，采用OFDM调制方式，速率可高达54Mbps。
射频技术的原理和应用
射频技术的原理和应用1. 射频技术概述射频（Radio Frequency）是指在30Hz至300GHz的频率范围内的电磁波。
射频技术是一种基于电磁波的无线通信技术，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
本文将介绍射频技术的基本原理和主要应用。
2. 射频技术原理射频技术的原理主要涉及三个方面：信号的产生、调制和传输。
下面将分别进行介绍。
2.1 信号的产生射频信号的产生可以通过振荡器来实现。
典型的振荡器包括LC振荡器和晶体振荡器。
振荡器会产生一个稳定的射频信号，作为无线通信系统中的载波信号。
2.2 信号的调制射频信号通常需要经过调制才能携带有用的信息。
调制是指将低频信号（基带信号）与射频信号进行合成，形成调制后的射频信号。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
2.3 信号的传输射频信号在传输过程中经常会经历功率放大、频率转换、滤波等处理。
功率放大器用于增加信号的功率，频率转换器用于将信号转换到其他频段，滤波器用于去除无用的频率成分。
3. 射频技术应用射频技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是射频技术在通信、雷达和卫星通信中的应用示例。
3.1 通信领域•无线通信：射频技术是无线通信的基础，包括手机、无线局域网、蓝牙等无线通信系统都采用射频技术。
•广播电视：广播和电视信号的传输也是通过射频技术实现的，射频信号经调制后可以携带音频、视频等信息。
•雷达系统：雷达系统利用射频技术发送和接收高频信号，用于探测和跟踪目标。
3.2 雷达领域•航空雷达：航空雷达用于飞机导航和气象监测，通过接收和解析射频信号的回波，可以确定目标的位置和特征。
•雷达警报系统：射频技术可以用于开发雷达警报系统，用于监测可能的目标入侵或异常情况。
•科学研究：射频技术在天文学、地质学等科学研究中也有广泛应用，用于探测宇宙、地球的信号和数据。
3.3 卫星通信•卫星通信系统：卫星通信系统通过射频信号实现地面与卫星之间的通信，包括广播、电话、互联网等应用。
通信技术中的无线传输与射频原理
通信技术中的无线传输与射频原理无线传输已经成为现代通信技术中不可或缺的一部分，它为人们提供了更加便捷和灵活的通信方式。
而实现无线传输的核心原理就是射频技术。
本文将详细介绍无线传输和射频原理的相关内容。
一、什么是无线传输？无线传输是一种通过无线电波、红外线、激光等非导线方式进行信息传输的技术。
与传统有线传输相比，无线传输具有更大的灵活性和便捷性。
无线传输技术广泛应用于手机通信、卫星通信、无线局域网络（WLAN）、蓝牙等领域。
二、无线传输的应用领域1. 手机通信：无线传输技术的一个典型应用就是手机通信。
手机通过基站与通信网络相连，使用射频信号进行语音和数据传输。
2. 卫星通信：卫星通信通过卫星作为中继站，实现远距离通信。
无线传输技术使得卫星能够接收、放大和转发信号，实现信号的全球范围传输。
3. 无线局域网络（WLAN）：WLAN是一种基于无线传输技术的局域网络。
它使得无需布线就能实现网络接入，用户可以通过无线网卡或移动设备连接到无线局域网络访问互联网。
4. 蓝牙：蓝牙是一种短距离无线传输技术，常用于设备之间的数据共享和通信，如蓝牙耳机、蓝牙键盘等。
三、射频原理1. 什么是射频？射频是指无线电波的频率范围，通常指的是几十千赫兹到几百兆赫兹之间的频段。
无线电波通过空气传播，通过射频技术可以实现信号的发送和接收。
2. 射频传输原理射频传输原理涉及到调制、解调和信号放大等过程。
调制：通过改变无线电信号的某些特性（如振幅、频率、相位等）来携带信息。
调制有多种方式，如频率调制（FM）、振幅调制（AM）等。
调制后的信号可以通过天线发送出去。
解调：解调是将接收到的无线电信号转换为原始信号的过程。
解调的目的是恢复出原始信号的信息。
信号放大：信号放大是指将原始信号进行放大，增加信号的传输距离和抵抗传输中的信号衰减。
3. 射频组成及工作原理射频系统主要由发射端和接收端组成。
发射端：发射端包括信号源、调制器和功率放大器。
信号源产生原始信号，调制器将原始信号调制成射频信号，功率放大器将射频信号放大。
无线射频基础知识-无线传播原理与传播模型
P波段：230~1000MHz； L波段：1000MHz~2000MHz；
大家熟知的GPS系统，其工作频率就在此波段（1575MHz左右）；
S波段：2000MHz~4000MHz； C波段：4000MHz~8000MHz；目前主要用于卫星电视转播； X波段：8000MHz~12.5GHz；目前主要用于微波中继； Ku波段：12.5GHz~18GHz；目前主要用于微波中继和卫星电视转播； K波段：18GHz~26.5GHz； Ka波段：26.5GHz~40GHz； 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力越强。但是，低频段频率 资源紧张，系统容量有限，因此主要应用于广播、电视、寻呼等系统。 高频段频率资源丰富，系统容量大；但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离 越近，绕射能力越弱。另外频率越高，技术难度越大，系统的成本也相应提高。
慢衰落损耗是由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影 效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而 产生的损耗，一般遵从对数正态分布。 快衰落损耗是由于多径传播而产生的损耗，它反映微观小范围内数十波长量级 接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从瑞利分布或莱斯分布。快衰落又 可以细分为以下3类：
从公式可以推导出以下结论：
无线电波在地面传播时，在同样的传播距离上，其传播损耗比自由空间传播时 要大得多：当取值为4时，距离d加倍，传播损耗增加12dB，即：信号衰减16 倍； 增加天线高度，可以减少传播损耗。
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无线射频基础知识－无线传播原理与传播模型
在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计 算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传 播特性的研究、了解和据此得到的传播模型进行场强预测。
1.2 无线射频基础知识介绍
●极低频 ELF (3Hz–30Hz) 极长波 100,000千米– 10,000千米潜艇通讯或直接转换成声音。
●超低频 SLF (30Hz–300Hz) 超长波 10,000千米– 1,000千米直接转换成声音或交流输电系统（50-60赫兹)。
●特低频 ULF (300Hz–3KHz) 特长波 1,000千米– 100千米矿场通讯或直接转换成声音。
●甚低频 VLF (3KHz–30KHz) 甚长波 100千米– 10千米直接转换成声音、超声、地球物理学研究。
●低频 LF (30KHz–300KHz) 长波 10千米– 1千米国际广播。
●中频 MF (300KHz–3MHz) 中波 1千米– 100米调幅(AM)广播、海事及航空通讯。
●高频 HF (3MHz–30MHz) 短波 100米– 10米短波、民用电台。
●甚高频 VHF (30MHz–300MHz) 米波 10米– 1米调频(FM)广播、电视广播、航空通讯。
●特高频 UHF (300MHz–3GHz) 分米波 1米– 100毫米电视广播、无线电话通讯、无线网络、微波炉。
●超高频 SHF (3GHz–30GHz) 厘米波 100毫米– 10毫米无线网络、雷达、人造卫星接收。
●极高频 EHF (30GHz–300GHz) 毫米波 10毫米– 1毫米射电天文学、遥感、人体扫描安检仪。
●300GHz以上 - 红外线、可见光、紫外线、射线等。
●构成数据的最小单位是比特，发射机采用某种方式发送0和1，以便在两地之间传输数据。
交流或直流信号本身不具备传输数据的能力，不过如果信号发生哪怕是微小的波动或变化，发送端和接收端就可以将信号解析出来，从而成功地收发数据。
转换后的信号可以区分0和1，一般将其称为载波信号。
调整信号以产生载波信号的过程称为调制。
●载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。
一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。
无线通信与射频技术
无线通信与射频技术随着现代科技的迅猛发展，无线通信与射频技术已经成为电子与电气工程领域中不可或缺的重要组成部分。
无线通信技术的出现和发展，使得人们可以在任何时间、任何地点进行信息的传递和交流，极大地提高了人们的生活质量和工作效率。
射频技术是无线通信的核心技术之一，它涉及到电磁波的传输和接收。
在无线通信中，射频技术被广泛应用于无线电、卫星通信、雷达、无线局域网等领域。
射频技术的主要任务是将信息转换为电磁波，并通过天线进行传输。
在接收端，射频技术将接收到的电磁波转换为可识别的信息。
射频技术的应用范围广泛，从家庭无线网络到全球卫星通信系统，都离不开射频技术的支持。
无线通信与射频技术的发展离不开电子与电气工程师的不懈努力。
电子与电气工程师在无线通信与射频技术领域的研究和应用中，扮演着重要的角色。
他们负责设计和开发无线通信系统的硬件和软件，优化系统的性能和可靠性。
他们还负责解决无线通信系统中的各种技术难题，如信号干扰、传输距离限制、频谱资源管理等。
在无线通信与射频技术领域，电子与电气工程师需要具备深厚的专业知识和技能。
他们需要了解电磁波的特性和传播规律，掌握射频电路设计和天线设计的原理和方法。
此外，他们还需要熟悉无线通信标准和协议，了解无线通信系统的工作原理和性能指标。
电子与电气工程师还需要具备良好的问题解决能力和团队合作精神，以应对日益复杂的无线通信系统和射频技术挑战。
随着科技的不断进步，无线通信与射频技术的应用前景广阔。
例如，5G技术的快速发展将为无线通信带来更高的速度和更低的延迟，为物联网、智能交通、智能制造等领域的发展提供更强大的支持。
此外，射频技术的应用也将不断拓展，如毫米波通信、无线电能传输等新兴技术的出现，将进一步推动无线通信与射频技术的发展。
总之，无线通信与射频技术在电子与电气工程领域中具有重要地位和广泛应用。
电子与电气工程师在无线通信与射频技术的研究和应用中发挥着关键作用，他们的努力和创新将不断推动无线通信技术的发展，为人们的生活和工作带来更多便利与可能性。
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音频范围(AF) ：f<1MHz 射频范围(RF) ：f<3GHz
微波范围：f<40GHz 毫米波范围：f>40GHz
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射频知识介绍
三、波长：
1、波长与频率成反比，C是光速，等于3×108米/秒。 例如: 350MHz波长约等于85.7cm。 2、波具有直射/反射/绕射/衍射特性，频率越高，直射能力越强，频 率越低，绕射能力强。 3、当天线可与波长相比拟时，发射效率越高
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无线通信工作原理 射频知识介绍 射频器件常见单位
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射频常用术语
常用射频器件
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RF常用术语
一、增益：
天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度 之比，dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子的增益为 2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi。 手持机使用的天线增益是0dBi,车台天线的增益是VHF 3.5dBi/UHF短天线为 3.5dBi/UHF长天线为5.5dBi,玻璃钢天线的增益：中增益为≥6.5dBi/高增益为 ≥8.5dBi
无线通信理论基础
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培训目的：掌握以下知识
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无线通信工作原理 射频基本概念 射频关键指标 射频常用器件
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无线通信工作原理 射频知识介绍 射频器件常见单位
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RF常用术语
五、三阶互调：
三阶互调：若存在两个正弦信号ω1和ω2 ，由于非线性作用将产生许多互调 分量，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍 （混频）后所产生的寄生信号，其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1两个频率分量称为三阶 互调分量。不管是有源还是无源器件，都会产生三阶互调分量。
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RF常用单位
三、dBc定义
dBc是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说， dBc相对于载波功率而言，在许多情况下，用来度量载波功率的相对值，如度 量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的 相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。
电缆类型 使用场所
适合用在多信道共用一条天线，发射功率 大的道基站，适合在铁塔上走线。不适合 室内。
7/8馈线 1/2馈线
12D-7D
适合用想单个信道，功率50W左右，适应
室内室外走线。 -9 的的馈线长度一般不超 过70米，大约是40m就衰减成一半。 适合用在单个信道25W.并且走线长度不超 过30米，大约是20m就衰减成一半；适合 室内室外使用，不适合走主线，一般用来 做室内覆盖走线。
由反射系数的定义我们知道，反射系数取值范围是0~1，而驻波系数取值范 围是1~正无穷大，很多射频接口驻波系数指标规定小于1.5（反射系数为0.2， S11≈14dB，假如输出功率为50W，大约有2W反射回来）。驻波比恶化意味着 信号反射比较厉害，也就是说负载和传输线的匹配效果比较差。所以在一个系 统中，如果驻波比很差，可能会使信号传输效果变差，通道增益下降。
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RF常用术语
四、 dBi和dBd
dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是相对值，但参考基准不一样。dBi的 参考基准为全方向性天线；dBd的参考基准为偶极子。一般认为dBi和dBd表 示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15。例如：对于一增益 为16 dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi。
二、插损：
当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB示。 用频谱分析仪，或调频接收机或跟踪发生器，测量插入损耗。不带滤波器是建 一个零dB参考点。然后插入滤波器，记录在所需频率范围内提供的衰减。
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RF常用术语
三、驻波比：
行驻波状态时，波腹电压与波节电压之比（VSWR） 。驻波 系数是衡量负载匹配程度一个指标，它在数值上等于：
10、选择性：表征接收机接收有用输入信号、抗拒无用输入信号的能力。
11 、音频功率：是指接收机输入标准测试信号时 ,接收机输出端能提供的最 大不失真(符合规定指标)的功率。一般，对讲机音频功率通常为500mW。
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无线通信工作原理 射频知识介绍 射频器件常见单位
一个讯号功率是4W，第二个讯号功率是24W，那增益就是： 10 * lg (24 / 4) = 10 * lg6 = 7.78 dB
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RF常用单位
二、dBm定义
dBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： dBm=10LOG10(P/1mW) 例如： 20W=10*LOG10（20000/1mW）=10 * 4.3 = 43dBm 10W=10*LOG10（10000/1mW）=10 * 4.0 = 40dBm 1mW=10*LOG10（1mW/1mW） =10 * 0= 0dBm 简便公式： 左边加10=右边乘10 0dBm=0.001W 所以0+10dBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W 故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40dBM=10W 左边加3=右边乘2 40+3dBM=10*2W，即43dBm=20W
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射频知识介绍
二、频率：
由天线发出的射频（RF）信号开始于发射器电路。发射器以很高的速 率来回推动这个信号，使得该信号脱离天线变成无线电波。该信号前后移动 或振动的速率叫做频率。频率是用来测量电磁波的。
1周期/秒=兹赫
频率是交流电或无线电波在每秒钟完成的周期数，单位用赫兹（hz)来表示。
射频理论知识介绍
四、频谱：
电磁波频谱是电磁波辐射所有频率的总和。从最低的声波到最高的光波， 范围在15-900,000GHz之间。由于频谱范围很宽，它又被化分为较小的频带以 易管理。
频率范围常用符号用途 3Hz-30kHz VLF（甚低频） 电话、长距离导航、时标 30kHz-300kHz LF（低频） 导航、信标、电力线通信 300kHz-3MHz MF（中频） 调幅广播、业余无线电 3MHz-30MHz HF（高频） 短波广播、军用通信 30MHz-300MHz VHF（甚高频） 电视、调频广播、空中管制、车辆通信、导航 300MHz-3GHz UHF（特高频） 电视、空间遥测、雷达导航、移动通信 3GHz-30GHz SHF（超高频） 微波接力、卫星和空间通信、雷达 30GHz-300GHz EHF（极高频） 雷达、微波接力、射电天文学
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无线通信工作原理 射频知识介绍 射频器件常见单位
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射频常用术语
常用射频器件
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无线基站常见配件
一、馈线
馈线的分类，通常以 直径来区分。直径越大衰 减越小，通常用在大功率 基站。 例1：7/8馈管，直 径就是8分之7英寸。因此 直径比较大，通常用在多 信道基站。 例2：-12D馈线，直 径就是12毫米，外层为编 织线，内径为铜包铝芯。 这种馈线我们通常用在单 个中转台上。
六、不同频段的通信效果：
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无线通信工作原理 射频知识介绍 射频器件常见单位
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射频常用术语
常用射频器件
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dB是功率增益的单位，表示一个相对值。当计算A的功率相比于B大或小 多少个dB时，可按公式10lgA／B计算。例如：A功率比B功率大一倍，那么 10lgA／B＝10lg2＝3dB。
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无线通信工作原理
常用名词解释
1、载波：话音、数字信号、信令等有用信号的载体，易于传输的高频电 磁波。 2、信道和信道间隔：信道指发射接收时占用的频率值。相邻信道之间的 频率差值称为信道间隔。规定的信道间隔有25KHz(宽带)、20KHz（中 带）、12.5KHz(窄带)等。 3、P T T：Push To Talk 的缩写，按下即通话，此时对讲机进入发射状态。 4、音频：Audio,指人说话的声音频率，通常指300Hz—3400Hz的频带。 5、调制：用调制信号的某一种或某几种参数控制载波的参数的改变。按 照控制参数的不同，调制又可分为调幅、调频和调相。
5D
7/8、1/2馈管
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无线通信工作原理
6、频率误差：发射载波频率与指配频率之差。 7、发射功率：一个射频周期内发射机加给传输线的平均功率。
8、调制频偏：是指已调制信号瞬时频率与载频的差值。
9、参考灵敏度：又称为最大可用灵敏度，在规定的频率和调制下，使接收 输出端产生标准信噪比（12dB SINAD）的输入信号电平值。
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射频理论知识介绍
五、对讲机要主使用的频段：
VHF 低段：136MHz-150MHz 150MHz-174MHz UHF 高段：350MHz-370MHz 370MHz-390MHz 400MHz-420MHz 400MHz-450MHz 450MHz-470MHz 440MHz-490MHz 注：在不同国家频段范围有所不同