一、概述
射频
顾名思义就是适于无线电传播的无线电频率,原因有两个:
一、是射频适于天线辐射,在空中产生无线电波;
二、射频具有½阔的频段,½容纳很多互不干涉扰的频道或信道。
射频波段划分
通常按波长长短来划分,分为:长波、中波、短波、 超短波、分米
波、厘米波、毫米波等。
1、长波波段
波长
1000 ~ 10000m,频率
30 ~ 300KHz,适用于远距离通信
2、中波波段
波长
100 ~ 1000m,频率
300 ~ 3000KHz,适用于广播、通信、
导航
3、短波波段
通信
4、超短波波段
波长
1 ~ 10m,频率 30 ~300
波长
10 ~ 100m,频率 3 ~ 30MHz,适用于广播、
MHz,适用于通信、电视广播、雷达
5、分米波波段
波长
10 ~ 100cm,频率 300 ~3000MHz,适用于通
信、中继通信、卫星通信、电视广播、雷达
6、
厘米波波段
波长
1 ~ 10cm,
频率
3 ~
30GHz,
适用于中继通信、
卫星通信、 雷达
7、毫米波波段
波长〈
1cm,适用于中继通信、卫星通信
二、无线通信系统
射频各组成部分
主要分为天线、发射和接收几部分。
天线分为接收天线和发射天线。
接收天线将接收到的卫星收发射的电
磁波信号½换成电压或电流信号,以供接收机射频端摄取与处理。发
射天线是将调制放大后的射频信号½换成电磁波信号发射出去。
发射接收电路结构
通信机由发射机和接收机组成。
发射机射频部分的任务是完成基带信
号对½½波的调制,
将其变成通带信号并搬移到所需的频段上且有足够
的功率发射,其结构框图如图2.1 所示。发射机发射的信号是处于某
一信道内的高频率大功率信号,应½量减少它对其他相邻信道的干
扰。
接收机的射频部分与发射机相反,见图2.2,它要从众多的电波中选
出有用信号,将频带信号变为基带信号,并放大到解调器所要求的电
平值后再由解调器解调。由于传输路径上的损耗和多径效应,接收机
接收的信号是微弱且又变化的,并伴随着许多干扰,这些干扰信号强
度往往远大于有用信号,因此接收机的主要指标是灵敏度和选择性。
收发信机共用一根天线,
天线与收发信机间必须有效地进行收发½换
和隔离。收发若分时进行,则天线共用可以是一个½换开关;收发若
频率不同,则天线共用器必须具有良½地滤波,让发射信号对接收信
号地的干扰减少到最小。
2.2 无线接收机关键技术指标
2.2.1 接收机灵敏度
接收机灵敏度是接收机系统的一个关键技术指标。灵敏度定义为:½
接收机输出端为解调提供了充分的信噪比S/N(Signal-to-Noise)时,接
收机可检测到的最½可用信号功率。如图2.3 所示。
通常用噪声系数来反应接收机的灵敏度。
噪声系数的定义如下:
即NF=输入端的信噪比/输出端的信噪比
2.2.2 接收机的选择性(门限)
接收机的另一个关键特征就是它的选择性。选择性的定义为:在邻近
频率强干扰和信道阻塞的情况下,接收机满意提取所需信号的½力。
在多数½系结构中,
中频信道选择滤波器的设计决定了接收机的选择
性。
接收机应该有足够的线性性½去处理可接受的失真信号。
如果接收机
在频率选择和线性度上是不充分的,
那么就会产生互调分量而降½所
需信号的质量。一般来说,失真度确定了接收机可处理的输入信号的
最大功率。三阶失真在很多接收机½系结构中显得特别重要,这是因
为互调分量处于所要得信号中。以三阶输入截获点IIP3 来表述, 可
以从双音频测试和规定得伴随信道抑制比CCRR(Co-Channel
Rejection Ratio)计算出三阶失真来。在测试互调失真的过程中,所
需信号得功率电平
Psig
(dBm)和不需要的各个信号的功率电平
Pud
(dBm)(其中一个常常被调制)从技术规范中可查到。½于所需
信道的不需要的互调分量
IIP3
计算式为
接收机的三阶截获点IIP3 计算式为
对于压缩和失真的另一个有用定义是1dB 压缩点
P1dB
。1dB 压缩
点定义为:功率增益从理想点下降1dB 的点。其关系式一般为
2.3 接收机射频架构
目前接收机射频模块中较常见的架构主要分为三大类:超外差式、直
接下变频方案、数字中频方案。
2.3.1 超外差方案
超外差式接收机射频部分的结构框图如图2.4 所示,
其工½原理为把
收到的射频信号经过滤波、放大后½变至中频,在中频模块上对信号
进行滤波放大后解调至基带。采用此方案主要基于以下三方面的考
虑。首先,中频比信号½½波½的多,相对与½½波段,信号选择性在中
频段比较容易实现,且对滤波器Q 值的要求较½。因此射频部分的滤
波器带½比较大,主要用于选择频带。中频段的滤波器带½可以做的
很窄,因此主要用于选择信道。
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