第3讲射频前端
RF MEMS
RF MEMS:着眼未来射频以及混合信号技术近些年有了巨大的进步同时在无线通信快速增长的市场中占有重要地位。
在新摩尔定律下更高集成度的CMOS技术促进了这一成功。
同时，一些射频器件技术尤其是那些采用MEMS技术制作的用来进行频率选择的压电材料器件。
另一方面，已经存在有许多无线服务比如各种各样的无线通信标准以及许多新出现的系统比如“超宽带”以及“无线传感网络”。
这些服务使用不同的频率，不同的带宽，同时各种各样的解调系统使得单一的系统不能稳定运行。
这些都导致整个业界向着“软件无线电”的方向发展。
这个理念经过多年的讨论引出了“认知无线电”的概念。
认知无线电的希望能够通过改变软件来改变射频功能而不像现在这样改变硬件才能达到相同的目的。
很明显传统的有高数据传输速率和较大动态范围的数模转换并不足以实现这一功能。
而人们认为射频MEMS是一个很有前途充满竞争力的技术。
接下来会介绍下射频MEMS的发展现状，包括开关，电容电感，振荡器/滤波器。
未来的射频MEMS不仅仅着眼于“可调谐”，“可选择”以及“集成”，同时还希望实现“模式匹配”，“改进谐振器在无线应用方面的性能”以及“发现射频MEMS的新功能”。
未来的射频MEMS不仅仅是技术上的讨论，也应该包括射频MEMS的国际标准以及无线通信产品。
软件无线电是一种多模式的无线射频系统，这种系统可以使用一个数字系统和一台硬件来改变和实现多种射频功能。
Joseph Mitola在1999年提出这种系统的代表性结构包括射频电路，宽带数模/模数转换，实施软件以及窄带数模/模数转换除此之外还有用户界面。
这个概念已经从他自身的原有功能扩展到了分析用户需求上，比如说这涉及到了关于频带，拟定，软件，硬件，用户应用偏好以及现在的“认知无线电”。
有两种方法来实现认知无线电，一个是利用多种网络来实现各个基于服务的网络间的无缝连接；另外一种是动态频谱的方法。
近些年，人们认为最好是将两种方法合成一种。
GNSS相关知识ppt课件
GPS卫星信号 > 导航电文 > 遥测字&交接字
定位技术 > 移动定位技术
A-GPS 小区识别码 (Cell-ID) 到达时间差 (Time Difference of Arrival, TDOA) 增强型观测时间差 (Enhanced-Observed Time Difference,
E-OTD) 角度到达时间差 (Arrival of Angle, AOA) 蓝牙定位 WIFI定位
➢ GPS ➢ GLONASS ➢ Galileo ➢ Compass
➢ QZSS ➢ IRNSS
GPS/Glonass/Galileo系统主要参数对比
GPS系统组成及其信号结构
GPS系统组成 > GPS系统描述
整个GPS系统由三个功 能部分组成： ➢ 控制部分 ➢ 太空部分 ➢ 用户部分
GPS系统组成 > GPS系统控制部分
定位技术 > 移动定位技术 > E-OTD
增强型观测时间差 (Enhanced-Observed Time Difference, E-OTD)定位技术：
在无线网络中放置若干位置接收器或参考点作为位置 测量单元LMU，参考点都有一个精确的定时源，当具有 E-OTD功能的手机和LMU接收到3个以上的基站信号时， 每个基站信号到达两者的时间差将被算出来，从而估算出 手机所处的位置。这项定位技术定位精度较高但硬件实现 也复杂。
第三章军事信息对抗技术
第三章军事信息对抗技术第三章军事信息对抗技术第一节通信对抗技术通信对抗技术是指为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能并爱护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的各种技术措施的总称。
通信对抗技术的差不多内容包括:无线电通信对抗侦察技术(简称通信对抗侦察技术)、无线电通信干扰技术(简称通信干扰技术)、反通信侦察/抗干扰技术(简称通信防备技术)3部分。
其技术体系如图6-2所示。
一、通信对抗侦察技术（一）概述1、通信对抗侦察通信对抗侦察是指使用通信侦察设备对敌方无线电通信信号进行搜索截获、分析识别、监视跟踪以及测向和定位等，以猎取信息内容、技术参数、工作特点和辐射源位置等情报的活动。
通信侦察是通信对抗的一个重要组成部分，是实施通信对抗的前提和基础。
2、通信对抗侦察的要紧任务通信对抗侦察的要紧任务包括以下3个方面1）侦听侦收使用无线电侦听侦收设备，猎取敌方无线电通信信号技术参数(如工作频率、调制方式)和工作特点(如联络时刻、联络代号)等。
2）测向定位使用无线电侦听侦收设备测定敌方通信信号的来波方位，确定敌方通信电台的地理位置。
3）分析判定通过对敌方通信信号的技术特点参数、工作特点和电台位置参数的分析，查明敌方通信网的组成、指挥关系和通联规律，查明敌方无线电通信设备的类型、数量、部署和变化情形。
从而可进一步判定敌指挥所位置、敌军斗争部署和行动妄图等。
3、通信对抗侦察的特点通信侦察的目标是无线电信号。
这些信号是多种多样的，敌人在进行通信时总是千方百计地期望能顺利进行通信，通信的内容不被对方截获。
而作为侦察者则反之，总是期望能搜索、截获尽量多的敌方通信信号，以便从中分析出多的情报内容，作为干扰或攻击敌人的作战行动的情报依据。
在这种侦察与反侦察的对立斗争中，使得通信对抗侦察有如下特点:1）信号频段宽、数量多通信侦察需要覆盖无线电通信所使用的全部频率范畴。
从目前的技术进展情形看，那个频率范畴人约从几千赫兹到几十吉赫兹。
第二讲(传输线理论)
射频识别（ Ratio Frequency Identication ， RFI D ），是 20 世纪 80 年代发展起来的一种自动识别技 术， RFID 利用射频信号的空间耦合实现无接触信息 传输并通过所传输的信息进行目标识别。射频识别 包括射频（ RF ）与识别（ ID ）两个部分。其中“射 频”部分主要指电子标签和读写器中的射频电路即 射频前端和天线，是实现射频识别的基础。 本章将引入射频电路中的基本概念 —— 传输线， 并对其做简单的介绍。
认识传输线
传输线的构成 从传输模式上看，传输线上传输的电磁波可以分为三种 类型。 （1） TEM波（横电磁波）：电场和磁场都与电磁场传播 方向垂直。 （2）TE波（横电波）：电场与电磁场传播方向垂直，传 播方向上只有磁场分量。 （3）TM波（横磁波）：磁场与电磁波传播方向垂直，传 播方向只有电场分量。
认识传输线
长线的含义 传输线是传输电磁能量的一种装置，在低频电路中的导线属 于传输线的一种特例。低频传输线中（导线），电流几乎均匀分 布在导线内部。随着工作频率的升高，波长不断减小，电流集中 在导体表面，内部几乎没有能量传输。传输线上的电压和电流随 着空间位置的不同而变化，电流和电压呈现出波动性。我们引入 长线的概念来区分它们。 长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值 （即电长度）大于或接近于 1；反之，则称为短线。可见二者是 相对概念，取决于传输线的电长度而不是几何长度。 在射频电路中，传输线的几何长度有时只有几厘米，但是因 为这个长度已经大于工作波长或与工作波长差不多，仍称为长线； 而输送市电的电力线，即使几何长度为几千米，单与市电的波长 （如6000km）相比，还是小得多，所以将其视为短线。
TEM波模型如图1-1所示，电场（E）与磁场（ H ）与 电磁波传播方向（V）垂直。TEM传输线上电磁波的传播 速度与频率无关。本课程中射频电路只涉及TEM传输线。
数字对讲终端解决方案(3篇)
第1篇随着通信技术的不断发展，数字对讲终端作为一种高效、便捷的通信工具，在各个行业得到了广泛应用。
数字对讲终端具有传输距离远、抗干扰能力强、音质清晰、安全性高等特点，能够满足不同场景下的通信需求。
本文将详细阐述数字对讲终端的解决方案，包括系统架构、关键技术、应用场景以及发展趋势。
一、系统架构数字对讲终端系统架构主要包括以下几部分：1. 前端设备：包括数字对讲终端、固定台、车载台等，用于实现语音通信和数据传输。
2. 网络传输层：负责将前端设备之间的语音和数据传输到中心服务器，通常采用数字无线通信网络或有线网络。
3. 中心服务器：负责处理和管理系统资源，包括用户管理、权限控制、数据存储、业务逻辑处理等。
4. 后端数据库：存储用户信息、通信记录、设备状态等数据。
5. 接口层：提供与其他系统或设备的接口，实现数据交互。
二、关键技术1. 数字信号处理技术：通过数字信号处理技术，对语音信号进行编码、解码、调制、解调等处理，提高通信质量。
2. 无线通信技术：采用先进的无线通信技术，如CDMA、TD-SCDMA、WCDMA等，实现远距离、高速率的语音和数据传输。
3. 网络协议：采用TCP/IP、UDP等网络协议，实现数据传输的可靠性和实时性。
4. 安全技术：采用加密算法、身份认证、访问控制等技术，保障通信安全。
5. 软件技术：利用嵌入式操作系统、中间件等技术，实现数字对讲终端的功能和性能。
三、应用场景1. 公安、消防、交警等应急部门：数字对讲终端能够实现实时、高效的语音通信，提高应急响应速度。
2. 交通、物流、建筑等行业：数字对讲终端在车辆调度、现场管理等方面发挥重要作用。
3. 电力、石油、化工等行业：数字对讲终端可实现远程监控、故障处理等功能，提高生产效率。
4. 商业、酒店、娱乐等行业：数字对讲终端可用于内部沟通、顾客服务等方面。
5. 军事、国防等领域：数字对讲终端具有高安全性、抗干扰能力强等特点，适用于军事通信。
第三章 军事信息对抗技术分解
（军事信息技术2 生长干部系列教材通信指挥学院）第三章军事信息对抗技术第一节通信对抗技术通信对抗技术是指为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能并保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的各种技术措施的总称。
通信对抗技术的基本内容包括:无线电通信对抗侦察技术(简称通信对抗侦察技术)、无线电通信干扰技术(简称通信干扰技术)、反通信侦察/抗干扰技术(简称通信防御技术)3部分。
其技术体系如图6-2所示。
一、通信对抗侦察技术（一）概述1、通信对抗侦察通信对抗侦察是指使用通信侦察设备对敌方无线电通信信号进行搜索截获、分析识别、监视跟踪以及测向和定位等，以获取信息内容、技术参数、工作特征和辐射源位置等情报的活动。
通信侦察是通信对抗的一个重要组成部分，是实施通信对抗的前提和基础。
2、通信对抗侦察的主要任务通信对抗侦察的主要任务包括以下3个方面1）侦听侦收使用无线电侦听侦收设备，获取敌方无线电通信信号技术参数(如工作频率、调制方式)和工作特征(如联络时间、联络代号)等。
2）测向定位使用无线电侦听侦收设备测定敌方通信信号的来波方位，确定敌方通信电台的地理位置。
3）分析判断通过对敌方通信信号的技术特征参数、工作特征和电台位置参数的分析，查明敌方通信网的组成、指挥关系和通联规律，查明敌方无线电通信设备的类型、数量、部署和变化情况。
从而可进一步判断敌指挥所位置、敌军战斗部署和行动企图等。
3、通信对抗侦察的特点通信侦察的目标是无线电信号。
这些信号是多种多样的，敌人在进行通信时总是千方百计地希望能顺利进行通信，通信的内容不被对方截获。
而作为侦察者则反之，总是希望能搜索、截获尽量多的敌方通信信号，以便从中分析出多的情报内容，作为干扰或攻击敌人的作战行动的情报依据。
在这种侦察与反侦察的对立斗争中，使得通信对抗侦察有如下特点:1）信号频段宽、数量多通信侦察需要覆盖无线电通信所使用的全部频率范围。
从目前的技术发展情况看，这个频率范围人约从几千赫兹到几十吉赫兹。
RF 基础知识
射频 输入
I Q 低通滤波器
90o
36
直接下变频方案
• 零中频方案的优点：
– 无镜频干扰 – 射频部分电路模块少，易满足线性动态范围 要求。 – 不需要中频滤波器
• 零中频方案的缺点：
– 本振泄漏 – 低噪声放大器偶次谐波失真干扰 – 直流偏差 – 噪声
37
直接下变频方案
直流偏差示意图
10
噪声相关概念
• 噪声定义
• 噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确 切预测的干扰信号（各类点频干扰不是
算噪声）。常见的噪声有来自外部的 天电噪声，汽车的点火噪声，来自系 统内部的热噪声，晶体管等在工作时 产生的散粒噪声，信号与噪声的互调 产物。
11
相位噪声
• 相位噪声是用来衡量本振等单音信号频谱 纯度的一个指标，在时域表现为信号过零点的 抖动。理想的单音信号，在频域应为一脉冲， 而实际的单音总有一定的频谱宽度，如下面所 示。一般的本振信号可以认为是随机过程对单 音调相的过程，因此信号所具有的边带信号被 称为相位噪声。相位噪声在频域的可以这样定 量描述：偏离中心频率多少Hz处，单位带宽内 的功率与总信号功率相比。
带通
发射机射频部分：完成基带信号对载波的调制，并搬移到适当的频段 上以一定功率发射。
基带信号 带通
低噪声 放大器
天馈
接收机射频部分：选出有用信号，经放大后由解调器解调，把频带信号 变为基带信号。
30
发射机与接收机射频部分设计的关键问题
– – – – – –
合适的调制、解调方法 接收机需要能够选出有用信号，并抑制干扰 接收机的灵敏度线性动态范围 高效率的 不失真的功率放大器 发射信号对相邻信道干扰要尽可能小 天线转换器的损耗要小，隔离度要高
3GPP 5G射频指标解释(包含发射和接收指标,图片展示,适用于初级和中级射频工程师)
5G频段分两部分：FR1和FR2下面是FR1也就是sub 6G的频段表：国内运营商移动部署的5G频段是n41和n79,联通和电信部署的频段都是n78，具体频率范围如下：中国移动：n41:2515~2675MHz,n79:4800~4900MHz;中国电信：n78:3400~3500MHz；中国联通：n78:3500~3600MHz;3GPP中关于5G FR1（sub 6G）的射频指标要求都在38.101中，其中38.101-1和38.101-2分别定义的是SA架构下FR1（sub 6G）和FR1（毫米波）下的射频指标要求，38.101-3是ENDC 和5G CA组合下的5G射频指标要求，ENDC就是我们现阶段国内运营商正在推行的NSA架构。
因为NSA架构属于过渡阶段，运营商重点部署的是SA架构，因此本文重点讲述SA架构下5G的射频指标，也就是38.101-1。
3GPP相关文档下载地址：https:///ftp/Specs/archive/38_series/发射指标：6 发射特性6.2 Transmitter power发射功率；6. 2.1 UE maximum output power最大发射功率以上测试取样周期至少为1个子帧，1ms，除非特别说明，对各自支持的所有带宽都有效6. 2.2 UE maximum output power reduction最大发射功率回退5G NR允许终端在特定的调制方式、特定的RB分配机制下，适当回退最大发射功率，以适应高阶调制带来的发射指标超标或者占用带宽超标的问题；6. 2.3 UE additional maximum output power reduction额外最大发射功率回退额外最大功率回退是网络端基于杂散的额外要求而设定的，额外最大功率回退值和最大功率回退值不能重复叠加，取最大值做回退，特定频段特定RB信令连接的最大功率回退6.3 Output power dynamics输出功率动态范围6.3.1 Minimum output power最小输出功率The minimum controlled output power of the UE is defined as the power in the channel bandwidth for all transmit bandwidth configurations (resource blocks), when the power is set to a minimum value. The minimum output power is defined as the mean power in at least one sub-frame 1 ms. The minimum output power shall not exceed the values specified in Table 6.3.1-1.最小发射功率的概念我们不应该陌生，无论是Wcdma还是LTE都有这项指标要求，在最小1个子帧（1ms）的测试周期内，所有带宽和RB配置下，都应该满足最小发射功率小于某个规定的大小。