射頻電路原理詳解

什么是射頻電路

射頻簡稱RF，指的就是射頻電流，是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于1000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。

射頻電路指處理信號的電磁波長與電路或器件尺寸處于同一數(shù)量級的電路。此時由于器件尺寸和導(dǎo)線尺寸的關(guān)系，電路需要用分布參數(shù)的相關(guān)理論來處理，這類電路都可以認(rèn)為是射頻電路，對其頻率沒有嚴(yán)格要求，如長距離傳輸?shù)慕涣鬏旊娋€（50Hz或60Hz）有時也要用RF的相關(guān)理論來處理。

我們以普通手機(jī)射頻電路為例來詳細(xì)介紹射頻電路的原理。

1、接收電路的結(jié)構(gòu)和工作原理：

接收時，天線把基站發(fā)送來的電磁波轉(zhuǎn)為微弱交流電流信號，經(jīng)濾波，高頻放大后，送入中頻內(nèi)進(jìn)行解調(diào)，得到接收基帶信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N），送到邏輯音頻電路進(jìn)一步處理。

電路分析 - 電路結(jié)構(gòu)：

接收電路由天線、天線開關(guān)、濾波器、高放管（低噪聲放大器）、中頻集成塊（接收解調(diào)器）等電路組成。早期手機(jī)有一級、二級混頻電路，其目的在于把接收頻率降低后再解調(diào)（如下圖）。

2、發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)和工作原理

發(fā)射時，把邏輯電路處理過的發(fā)射基帶信息調(diào)制成發(fā)射中頻，并用TX-VCO把該發(fā)射中頻信號頻率上變?yōu)?90M-915M（GSM）的頻率信號。經(jīng)功放放大后由天線轉(zhuǎn)為電磁波輻射出去。

電路分析 - 電路結(jié)構(gòu)：

發(fā)射電路由中頻內(nèi)部的發(fā)射調(diào)制器、發(fā)射鑒相器、發(fā)射壓控振蕩器（TX-VCO）、功率放大器（功放）、功率控制器（功控）、發(fā)射互感器等電路組成。（如下圖）

3、本振電路的結(jié)構(gòu)和工作原理（本機(jī)振蕩電路、鎖相環(huán)電路、頻率合成電路）

該電路產(chǎn)生四段不帶任何信息的本振頻率信號（GSM-RX、GSM-TX、DCS-RX、DCS-TX），送入中頻內(nèi)部，接收時對接收信號進(jìn)行解調(diào)，發(fā)射時對發(fā)射基帶信息進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射鑒相。

電路分析 - 電路結(jié)構(gòu)：手機(jī)本振電路有四種電路結(jié)構(gòu)：

a）由頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）、13M基準(zhǔn)時鐘、預(yù)設(shè)頻率參考數(shù)據(jù)（SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN）組成（如下圖）。

b）把頻率合成集成塊集成在中頻內(nèi)部，結(jié)合外接RX-VCO組成（中期機(jī)、諾基亞機(jī)多用，如下圖）。

c）把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）集成一體，稱本振集成塊（中期機(jī)、三星機(jī)多用，如下圖）。

d）把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器（RX-VCO）集成在中頻內(nèi)部（新型機(jī)、雜牌機(jī)多用，如下圖）。

值得注意：無論采用何種結(jié)構(gòu)模式，只是產(chǎn)生的頻率不同，其工作原理，產(chǎn)生的頻率信號的走向和作用都一樣。

射頻電路的應(yīng)用

RF技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如：電視、廣播、移動電話、雷達(dá)、自動識別系統(tǒng)等。專用詞RFID（射頻識別）即指應(yīng)用射頻識別信號對目標(biāo)物進(jìn)行識別。RFID的應(yīng)用包括：

1、ETC（電子收費(fèi)）

2、鐵路機(jī)車車輛識別與跟蹤

3、集裝箱識別

4、貴重物品的識別、認(rèn)證及跟蹤

5、商業(yè)零售、醫(yī)療保健、后勤服務(wù)等的目標(biāo)物管理

6、出入門禁管理

7、動物識別、跟蹤