學(xué)了這些射頻圈“黑話(huà)”，咱們就是射頻人

射頻指標(biāo)通俗易懂的解釋

甲乙兩人在一起交談，乙說(shuō)：“你沒(méi)有說(shuō)清楚！”甲說(shuō)：“你怎么聽(tīng)不明白呢？”其實(shí)本來(lái)說(shuō)是一回事，聽(tīng)是另一回事；但說(shuō)得特別清晰可以彌補(bǔ)聽(tīng)力的不足，同樣，聽(tīng)的能力特別強(qiáng)，也可以降低對(duì)說(shuō)話(huà)清晰度的要求。

那么怎樣衡量無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)“說(shuō)、聽(tīng)”的能力呢？這里介紹一組收發(fā)相關(guān)的射頻指標(biāo)。

說(shuō)，相當(dāng)于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的“發(fā)射”，說(shuō)話(huà)的時(shí)候盡量只對(duì)著與你交流的人講， 不要影響不相關(guān)的人，也就是說(shuō)“不該說(shuō)的盡量不說(shuō)”；從發(fā)射的角度看，盡量發(fā)射信道帶寬范圍內(nèi)的信號(hào)，不要發(fā)射到別的信道上或別的系統(tǒng)使用的頻段上，否則會(huì)干擾其他信號(hào)。

衡量發(fā)射機(jī)帶內(nèi)輻射能力、帶外抑制能力的主要指標(biāo)就是鄰道泄漏比和雜散輻射。

聽(tīng)，相當(dāng)于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的“接收”，聽(tīng)話(huà)的時(shí)候盡量只聽(tīng)與你交流的人說(shuō)話(huà),不要聽(tīng)和你不相關(guān)的人講話(huà)，否則會(huì)分散你的注意力，影響你的聽(tīng)話(huà)效果，也就是說(shuō)“不該聽(tīng)的盡量不聽(tīng)”；從接收機(jī)的角度看，盡量接收信道帶寬范圍內(nèi)的信號(hào)，不要接收其他頻率的信號(hào)，否則會(huì)影響接收效果。

衡量接收機(jī)帶內(nèi)接收能力、帶外響應(yīng)抑制能力的主耍指標(biāo)就是接收靈敏度和雜散響應(yīng)。

01鄰道泄露比

【現(xiàn)象類(lèi)比】讀小學(xué)時(shí)，由于教室緊張，一年級(jí)和二年級(jí)在一個(gè)教室上課，由一個(gè)老師來(lái)教。一年級(jí)學(xué)生讀課文出錯(cuò)，二年級(jí)的嘩然大笑（鄰道泄漏）；

二年級(jí)的被老師批評(píng)，一年級(jí)的就起哄（鄰道泄漏）。一、二年級(jí)互相影響得非常厲害。為了減少一、二年級(jí)的互相影響，老師在他們中間加了一個(gè) 隔板（增加了保護(hù)帶寬），這樣相互影響就降低了很多。但看不著，有時(shí)候卻能聽(tīng)得著，最后老師索性把隔板換成隔墻（隔離度又增加了），這樣影響就降到了最低。

鄰道泄漏是用來(lái)衡量射頻器件對(duì)主工作頻率外的信道的影響特性，或稱(chēng)帶外輻射特性，就像一年級(jí)學(xué)生的嘈雜聲可能會(huì)影響到二年級(jí)一樣。當(dāng)然這種影響越小越好。

鄰道泄漏比(ACLR)是泄漏在鄰逬的功率與主信道功率之比，通常用dBc表示，如圖2-19所示。

鄰道泄漏越小越好，鄰道泄漏比的絕對(duì)值就應(yīng)該越大越好。其值越大，表明主信道功率比池漏在鄰道的功率大得越多，說(shuō)明對(duì)鄰道的影響越小。

WCDMA的要求是：笫一鄰道（偏離載頻±5MHz)的ACLR達(dá)到45dBc ;笫二鄰道（偏離載頻±10MHz)的ACLR達(dá)到50dBc。

02雜散輻射

【現(xiàn)象類(lèi)比】我們的生活小區(qū)旁邊有一個(gè)工地，徹夜燈火明亮。安裝探照燈（工作帶寬范圍內(nèi)的輻射）的主要目的是為了便于巡查，從而避免工地的各種物資丟失?？墒翘秸諢籼亮?，輻射到了我們小區(qū)（雜散輻射），影響了我們小區(qū)很多人的休息（雜散輻射必然帶來(lái)干擾）。

射頻發(fā)信機(jī)本應(yīng)該在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)發(fā)送無(wú)線(xiàn)信號(hào)，即發(fā)射帶內(nèi)信號(hào)號(hào)；正如探照燈應(yīng)該主要照射工地范圍一樣。由于射頻發(fā)信機(jī)的內(nèi)部元器件并非理想器件，存在或多或少的非線(xiàn)性，在發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)的過(guò)程中，產(chǎn)生了很多非規(guī)定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，即發(fā)生了雜散輻射，就像探照燈照到了旁邊的生活小區(qū)。

射頻發(fā)倍機(jī)發(fā)射了非自己頻率范圍的信號(hào)，就可能對(duì)其他通信系統(tǒng)造成干擾，就像工地的探照燈影響了旁邊小區(qū)居民休息一樣。

雜散輻射可能是一些非線(xiàn)性元器件產(chǎn)牛的諧波分量、交調(diào)信號(hào)等。為了防止一個(gè)系統(tǒng)的雜散輻射對(duì)其他無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)造成干擾，需要提高系統(tǒng)的電磁兼容性能。在協(xié)議中都會(huì)規(guī)定這個(gè)系統(tǒng)的不同帶外頻率范圍的最大雜散輻射水平，規(guī)定的形式一般都楚在一個(gè)頻率范圍內(nèi)單位帶寬最大允許的雜散輻射是多少dBm;

如協(xié)議上規(guī)定，WCDMA的發(fā)射機(jī)在150kHz?30MHz范圍內(nèi)每10kHz帶寬的雜散輻射不能超過(guò)-36dBm。

03底噪

系統(tǒng)底噪Pn，就是一個(gè)小區(qū)空閑時(shí)的噪聲功率。任何用電設(shè)備都存在噪聲，這個(gè)噪聲主要來(lái)源是熱噪聲，其大小和開(kāi)氏溫度、帶寬、設(shè)備的噪聲系數(shù)有關(guān)。系統(tǒng)底噪的公式為：

Pn= 10lg(KTB) + NF = 10lg(KT) + 10lg(B) + NF = n0 + 10lg(B) + NF

其中：NF為接收機(jī)的噪盧系數(shù)；K為波爾茲曼常數(shù)；T為絕對(duì)溫度；B為信號(hào)帶寬。

前面講過(guò)，常溫下噪聲的功率譜密度n0是-174dBm/Hz,在WCDMA中帶寬是 3.84MHz,而在TD-SCDMA中帶寬B是1.28MHz。噪聲系數(shù)NF基站一般取5dB，手機(jī)取7dB。WCDMA和TD-SCDMA系統(tǒng)底噪?yún)⒖贾等绫?-1所示。

04接收靈敏度

【邏輯類(lèi)比】豬八戒問(wèn)孫悟空：“猴哥，我對(duì)高小姐那么好，卻怎么越來(lái)越難讓她高興了？”

孫悟空說(shuō)：“你對(duì)她的好估計(jì)沒(méi)有達(dá)到她愛(ài)的接收靈敏度?！?/span>

豬八戒問(wèn)：“什么叫愛(ài)的接收靈敏度？”

孫悟空說(shuō)：“愛(ài)的接收靈敏度就是高小姐能夠感覺(jué)到高興的最小要求?！?/span>

豬八戒問(wèn)：“這個(gè)靈敏度和什么有關(guān)系呢？”

孫悟空說(shuō)：“和3個(gè)方面有關(guān)。第一：基本生活保障（熱噪聲，最起碼的要求)，比如一天20元；

第二：環(huán)境系數(shù)（噪聲系數(shù))，就是高小姐周?chē)说馁M(fèi)用高于基本生活保障的倍數(shù)，比如說(shuō)3倍；

第三：高小姐最小幸福感倍數(shù)（信噪比要求），即高小姐感覺(jué)幸福要求最少應(yīng)該比別人多得到的倍數(shù)，比如說(shuō)2倍?！?/span>

豬八戒悟道：“也就是說(shuō)高小姐愛(ài)的接收靈敏度應(yīng)該這樣計(jì)算：

高小姐愛(ài)的月接收靈敏度=基本保障 / 天 x 天數(shù) x 環(huán)境系數(shù) x 高小姐幸福感系數(shù)=20 x 30 x 3 x 2=3600元。這是高小姐的最低要求?！?/span>

孫悟空道：“如果換成對(duì)數(shù)關(guān)系，即用dB表示，就可以變成相加的關(guān)系， 即10lg (高小姐愛(ài)的月接收靈敏度）=10lg (基本保障 /天 x 天數(shù)）+10lg (環(huán)境系數(shù)）+10lg (高小姐幸福感系數(shù)）。”

接收靈敏度就是接收機(jī)能夠止確地把有用信號(hào)拿出來(lái)的最小信號(hào)接收功率。它和3個(gè)因素奮關(guān)系，即帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲、系統(tǒng)的噪聲系數(shù)、系統(tǒng)把有用信號(hào)拿出所需要的最小信噪比。帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲經(jīng)過(guò)接收機(jī)，這些噪聲被放大了NF倍，要想把有用信號(hào)從噪聲中拿出來(lái)，就必須要求有用信號(hào)比噪聲再大SNR倍。即：

S = 10lg(KTB) + NF + SNR = Pn + SNR (2-3)

其中：S為接收靈敏度，單位是dBm ；

K為波爾茲曼常數(shù),單位J/K; T為絕對(duì)溫度,單位K；

KT就是在當(dāng)前溫度下每Hz的熱噪聲功率（類(lèi)似高小姐每天的基本保障）；

B表示信號(hào)帶寬，單位Hz (類(lèi)似高小姐基本保障的計(jì)算周期為一個(gè)月）；

KTB代表帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲功率（類(lèi)似高小姐一個(gè)月的基本保障）；

NF表示系統(tǒng)的噪聲系數(shù),單位dB (類(lèi)似環(huán)境系數(shù))；

SNR表示解調(diào)所需信噪比，單位dB (類(lèi)似高小姐的幸福感倍數(shù)）；

Pn表小系統(tǒng)底噪，單位dBm。

從式（2-3）可以看出，要想讓接收機(jī)“聽(tīng)清楚”發(fā)射機(jī)“說(shuō)的話(huà)”，信號(hào)電f強(qiáng)度一定要大于接收機(jī)的接收靈敏度S。當(dāng)然接收靈敏度S越小，說(shuō)明接收機(jī)的接收性能越好， 就像狗能聽(tīng)到人類(lèi)聽(tīng)不到的微小聲音，說(shuō)明狗的聽(tīng)覺(jué)比人的靈敏度尚；接收靈敏度越大， 說(shuō)明接收機(jī)的接收性能越差，就像有的老人耳聾，你需要用很大的聲咅說(shuō)話(huà)，他才能聽(tīng)到。

環(huán)境溫度升靈敏度S就會(huì)變化，接收性能就會(huì)惡化，因此要盡最降低系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度。

帶寬越大，系統(tǒng)的噪聲系數(shù)越大，靈敏度S就會(huì)越大，接收性能也會(huì)惡化，這就要求在設(shè)計(jì)接收機(jī)的時(shí)候，要考慮到系統(tǒng)的帶寬、噪聲系數(shù)對(duì)靈敏度S的影響。

解調(diào)所需的最小信噪比越小越好，這樣可以增加系統(tǒng)的接收性能。最小信噪比要求和移動(dòng)臺(tái)的速度、所處的無(wú)線(xiàn)環(huán)境及所耍求的通信質(zhì)量有關(guān)，不同無(wú)線(xiàn)制式耍求不同， 同一無(wú)線(xiàn)線(xiàn)制式的不同業(yè)務(wù)也不相同。

05雜散響應(yīng)

【現(xiàn)象類(lèi)比】道德法庭審判B先生：“你為什么背叛自己的妻子？”（對(duì)雜散信號(hào)做出響應(yīng)）

B先生委屈地說(shuō)：“外面的富婆太有顏有財(cái)了！我無(wú)力抗拒?！?(雜散信號(hào)很強(qiáng)）

道德法庭繼續(xù)批判：“社會(huì)誘惑那么多，你都無(wú)法抗拒么？”（難道你對(duì)雜散信號(hào)總要響應(yīng)么）

B先生仍然很委屈地說(shuō)：“自從結(jié)婚后，我對(duì)妻子給我的一切越來(lái)越?jīng)]有感覺(jué)，接收靈敏度越來(lái)越差，沒(méi)有任何幸福感，反而對(duì)外面的美女比較感興趣?！?(確實(shí)存在雜散響應(yīng)）

道德法庭總結(jié)道：“也就是說(shuō)一方面是外面的誘惑太大（雜散信號(hào)強(qiáng)），另一方面是由于你本身的抗誘惑能力很差（存在雜散響應(yīng)）。”

雜散響應(yīng)也稱(chēng)寄生響應(yīng)，就是在接收機(jī)中產(chǎn)生的，和接收到的有用信號(hào)頻率相近的、 系統(tǒng)無(wú)法濾除的干擾信號(hào)。無(wú)線(xiàn)環(huán)境中存在很多干擾信號(hào)，人多數(shù)可以通過(guò)接收機(jī)的濾波器過(guò)濾掉，但有的接收機(jī)的抗雜散響應(yīng)能力差，系統(tǒng)的后級(jí)濾波器是無(wú)法濾掉接收機(jī)本身產(chǎn)生的雜散響應(yīng)的，就像B先生無(wú)法抵抗外面富婆的雜散誘惑，自己產(chǎn)生了雜散響應(yīng)一樣。

從系統(tǒng)接收的角度看，系統(tǒng)工作的頻率范圍內(nèi)沒(méi)有什么干擾，似由于環(huán)境的帶外干擾太大，且本身的抗雜散響應(yīng)能力弱，就會(huì)引起系統(tǒng)接收性能變差。

06什么是駐波、行波、行駐波？

【現(xiàn)象類(lèi)比】什么叫行軍？行軍就是行動(dòng)的軍隊(duì)、不斷向前的軍隊(duì)（類(lèi)似行波）。從行軍道路的任一處看，通過(guò)的部隊(duì)人數(shù)不為零。行動(dòng)的軍隊(duì)突然碰上了一條河，長(zhǎng)官命令原地踏步。雖然每個(gè)戰(zhàn)士都在自己的位置上踏步。但是從道路的某一處看，沒(méi)有人通過(guò)。我們把不再前進(jìn)的軍隊(duì)稱(chēng)為駐軍（類(lèi)似駐波）。長(zhǎng)官發(fā)現(xiàn)不遠(yuǎn)處有一個(gè)獨(dú)木橋，于是命令2個(gè)人原路返回向上級(jí)匯報(bào)地形，其他人走向獨(dú)木橋，這時(shí)有人返回，有人繼續(xù)前進(jìn)，但前進(jìn)的人數(shù)明顯多 于返回的人數(shù)（類(lèi)似行駐波）。

什么是行波？

行波是行動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電波。無(wú)線(xiàn)電波在空氣或射頻器件中傳播時(shí)，其波形不斷向前推進(jìn)，能量隨波的傳播而不斷向前傳遞，傳播介質(zhì)的任何一處，通過(guò)的平均能量不為零，就像不斷前行的隊(duì)伍。

什么是駐波？

駐波就是不再繼續(xù)推進(jìn)的無(wú)線(xiàn)電波，雖然電波上的任何一點(diǎn)都在上下震動(dòng)，但波形沒(méi)有傳播出去，就像原地踏步的隊(duì)伍不再前進(jìn)一樣。兩列波（如入射波與反射波）振幅和頻率相同、傳播方向相反，疊加后波形不向前推進(jìn)，就是駐波。

無(wú)線(xiàn)電波的駐波大家不易看到，似海岸峭壁前可以看到水的駐波。前進(jìn)的水波由于受到峭壁的限制，產(chǎn)生了反射水波，前進(jìn)水波和反射水波疊加形成了水的駐波。水而作周期性升降，但并不向前傳播。

什么是行駐波？

傳輸線(xiàn)在阻抗不匹配的情況下，同時(shí)存在入射波和反射波，就像有前進(jìn)、有返回的隊(duì)伍一樣。反射波的振幅小于入射波，入射波和反射波相疊加，形成的合成波叫行駐波。

使用射頻傳輸線(xiàn)傳送無(wú)線(xiàn)電波的時(shí)候，我們需要盡可能多的電波能量傳送出去，盡量少的能量停留在傳輸線(xiàn)上，以免造成過(guò)多的損耗。那么我們希望射頻傳輸線(xiàn)里的無(wú)線(xiàn)電波最好是行波。但實(shí)際工程中，不會(huì)有這么理想的情況，射頻傳輸線(xiàn)里的無(wú)線(xiàn)電波一 般都是接近行波的行駐波。駐波比、回波損耗等概念都是用來(lái)描述行駐波向前傳送能量和往回反射能量多少的指標(biāo)。

07什么是駐波比、回波損耗？

【現(xiàn)象類(lèi)比】軍隊(duì)的運(yùn)輸線(xiàn)是用來(lái)傳送后勤補(bǔ)給的路線(xiàn)。如果后勤補(bǔ)給距離很近，在同一個(gè)村子里，可以很容易把補(bǔ)給送達(dá)目的地，不會(huì)有什么損耗（傳輸線(xiàn)很短時(shí)，認(rèn)為是導(dǎo)線(xiàn)，沒(méi)有損耗）。但一般路線(xiàn)會(huì)很長(zhǎng)，可能有各種各樣的影響，比如干旱導(dǎo)致蔬菜水分蒸發(fā)、下雨導(dǎo)致糧食發(fā)霉等（當(dāng)傳輸線(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其波長(zhǎng)時(shí)，就不能認(rèn)為沒(méi)有損耗了）。

射頻傳輸線(xiàn)是用來(lái)傳輸無(wú)線(xiàn)電波能量的導(dǎo)線(xiàn)，是射頻器件之間的連接器。天線(xiàn)和基站機(jī)頂門(mén)之間的士:要傳輸線(xiàn)，稱(chēng)為饋線(xiàn)（Feeder)。為了匹配射頻器件（主要足基站和天線(xiàn)）的接入端口,連接在饋線(xiàn)和射頻器件端口之間幾米內(nèi)的傳輸線(xiàn)，稱(chēng)為跳線(xiàn)（Jumper)。

對(duì)比一下：電風(fēng)扇的電源線(xiàn)長(zhǎng)1m,居民用電的工作頻率是50Hz,波長(zhǎng)就是 6000km。這根傳輸線(xiàn)相對(duì)于波長(zhǎng)是非常短的，可以認(rèn)為線(xiàn)上各點(diǎn)的電壓和電流是相同的，等效為電路中的一點(diǎn)，不需要考慮無(wú)線(xiàn)電波波動(dòng)效應(yīng)的影響，可以認(rèn)為從電源到風(fēng)扇是短路的。

但在無(wú)線(xiàn)通信中，使用的是超高頻，也就是說(shuō)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的波長(zhǎng)很短，3G無(wú)線(xiàn)制式的波長(zhǎng)約為0.15m，一般來(lái)說(shuō)，傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度比信號(hào)的波長(zhǎng)大很多，線(xiàn)上各點(diǎn)的電壓和電流不再相間，所以射頻傳輸線(xiàn)也叫長(zhǎng)線(xiàn)傳輸線(xiàn)。常見(jiàn)的射頻傳輸線(xiàn)有平行線(xiàn)、同軸線(xiàn)等。

選擇傳輸線(xiàn)的時(shí)候要關(guān)注兩個(gè)指標(biāo)：衡量匹配程度的特性阻抗和衡量幅度衰減、相位偏移的傳播常數(shù)。下面會(huì)重點(diǎn)介紹。

08什么是傳輸線(xiàn)的特性阻抗？

【現(xiàn)象類(lèi)比】運(yùn)輸線(xiàn)的糟糕路況（類(lèi)似傳輸線(xiàn)里的特性阻抗）會(huì)影響運(yùn)輸車(chē)隊(duì)的速度，路越窄，路的阻礙作用越大（特性阻抗大，通過(guò)的無(wú)線(xiàn)電波能量就?。宦吩綄?、路況越好，通過(guò)的車(chē)隊(duì)速度越快（通過(guò)的無(wú)線(xiàn)電波能量越多）。假若一段路況特別好，另一段路況特別差，從路況好的路段進(jìn)入差的路段，車(chē)隊(duì)就需要放慢速度。這就說(shuō)明兩段路的路況不匹配（阻抗不匹配）。

特征阻抗是射頻傳輸線(xiàn)影響無(wú)線(xiàn)電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，用Z0表示。在射頻電路中，電阻、電容、電感都會(huì)阻礙交變電流的流動(dòng)，合稱(chēng)阻抗。電阻是吸收電磁能量的，理想電容和電感不消耗電磁能量。阻抗合起來(lái)影響無(wú)線(xiàn)電波電壓、電流的幅值和相位。

同軸電纜的特性阻抗和導(dǎo)體內(nèi)、外直徑大小及導(dǎo)休間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，而與工作頻率傳輸線(xiàn)所接的射頻器件以及傳輸線(xiàn)長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，射頻傳輸線(xiàn)各處的電壓和電流的比值是一記的，特征阻抗是不變的。

目前無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)射頻器件有兩種特性阻抗：一種是50Ω，用于GSM、 WCDMA、LTE等系統(tǒng)；另一種是75Ω，用于有線(xiàn)電視系統(tǒng)，一般應(yīng)用較少。

09什么是阻抗匹配？

【匹配類(lèi)比】拳擊手在訓(xùn)練時(shí)，使用的沙袋太重，打起來(lái)很不舒適；而太輕了，又感覺(jué)沒(méi)有挑戰(zhàn)。只有沙袋重量適當(dāng)，使用起來(lái)才感覺(jué)順手。

再舉一個(gè)例子，我的母親是個(gè)勤勞的裁縫，一次叫我給她遞一下剪刀，我 把父親常用的剪刀遞給她，她馬上說(shuō)：“你爸的右手剪刀我用著不順手，我是左撇子，把旁邊那把左手剪刀遞給我?！蔽也乓庾R(shí)到，這兩把剪刀外形一樣， 卻有左右手之分。手和剪刀不匹配，用得就不舒服。

傳輸線(xiàn)和射頻器件相連時(shí)，要求二者阻抗匹配。阻抗匹配就是在分界處只有入射波，沒(méi)有反射波；也就是傳輸線(xiàn)和射頻器件在無(wú)線(xiàn)電波傳送時(shí)如同沒(méi)有分界面一樣， 正如左手使用左手剪刀，雖然是兩個(gè)事物在一起，感覺(jué)上沒(méi)有任何不適。

那么，什么情況下，阻抗匹配呢？傳輸線(xiàn)所接射頻器件的阻抗Z1等于傳輸線(xiàn)的特性阻抗Z0時(shí)，就是阻抗匹配了。匹配時(shí)，能夠保證傳輸線(xiàn)的下一級(jí)射頻器件得到全部的信號(hào)功率，而沒(méi)有損失。

在選擇射頻器件的時(shí)候，一定要看各器件的特征阻抗是否匹配。衡量阻抗匹配程度 的參數(shù)有反射系數(shù)、回波損耗、反射損耗、駐波比、行波系數(shù)，等等，它們之間有一定 的關(guān)系，已知其中一個(gè)，能夠推出其他幾個(gè)。下面分別介紹。

10什么是反射系數(shù)？

【計(jì)算類(lèi)比】高小姐跟八戒說(shuō)：“你每月掙的錢(qián)得交給我，我根據(jù)情況返給你生活費(fèi)?！卑私涞谝粋€(gè)月交給高小姐2000元(入射波)，高小姐返給八戒500元(反射波)，75%都被高小姐留下了，返回比例是25%(類(lèi)似于反射系數(shù))。

電壓反射c系數(shù)就是指反射波電壓和入射波電壓幅度之比，記Γ。經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，電壓反射系數(shù)的計(jì)算公式為：

當(dāng)射頻器件和傳輸線(xiàn)阻抗匹配（即Z1=Z0時(shí)，Γ=0,無(wú)線(xiàn)電波處于行波狀態(tài)， 沒(méi)有反射波；

在Z1=0或者Z1=∞的時(shí)候，Γ=1，反射波和入射波電壓幅度完全相N, 屬于全反射，無(wú)線(xiàn)電波處于駐波狀態(tài)。

一般情況下，射頻器件的阻抗Z1介于上述兩種 條件之傳輸線(xiàn)上既有行波也有駐波，無(wú)線(xiàn)電波處于行駐波狀態(tài)，反射系數(shù)的范圍為 0?1。

在射頻器件安裝調(diào)試時(shí)，我們希望器件的連接處盡量沒(méi)有反射，即反射系數(shù)接 近0,這樣無(wú)線(xiàn)電波在器件的連接處就可以全部傳送過(guò)去，沒(méi)有反射損耗。

一、Modulation/Switching Spectrum

回到GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，Modulation Spectrum（調(diào)制譜）和Switching Spectrum（切換譜/開(kāi)關(guān)譜）也是扮演鄰道泄漏比（ACLR）相似的角色；

不同是它們的測(cè)量帶寬不是GSM信號(hào)占用帶寬；

從定義上看，可以認(rèn)為調(diào)制譜是衡量同步系統(tǒng)之間的干擾，而切換譜是衡量非同步系統(tǒng)之間的干擾（事實(shí)上如果不對(duì)信號(hào)做gating，切換譜一定是會(huì)把調(diào)制譜淹沒(méi)掉的）；

這就牽涉到另一個(gè)概念：GSM系統(tǒng)中，各小區(qū)之間是不同步的，雖然它用的是TDMA；而相比之下，TD-SCDMA和之后的TD-LTE，小區(qū)之間是同步的(那個(gè)飛碟形狀或者球頭的GPS天線(xiàn)永遠(yuǎn)是TDD系統(tǒng)擺脫不了的桎梏) ；

因小區(qū)間不同步，所以A小區(qū)上升沿/下降沿的功率泄漏可能落到B小區(qū)的payload部分，所以我們用切換譜來(lái)衡量此狀態(tài)下發(fā)射機(jī)對(duì)鄰信道的干擾;

而在整個(gè)577us的GSM timeslot里，上升沿／下降沿的占比畢竟很少，多數(shù)時(shí)候兩個(gè)相鄰小區(qū)的payload部分會(huì)在時(shí)間上交疊，評(píng)估這種情況下發(fā)射機(jī)對(duì)鄰信道的干擾就可以參考調(diào)制譜。

二、SEM (Spectrum Emission Mask)

這是一個(gè)“帶內(nèi)指標(biāo)”，與spurious emission區(qū)分開(kāi)來(lái)，后者在廣義上是包含了SEM的，但是著重看的其實(shí)是發(fā)射機(jī)工作頻段之外的頻譜泄漏，其引入也更多的是從EMC的角度；

SEM是提供一個(gè)“頻譜模版”，然后在測(cè)量發(fā)射機(jī)帶內(nèi)頻譜泄漏的時(shí)候，看有沒(méi)有超出模版限值的點(diǎn)；可以說(shuō)它與ACLR有關(guān)系，但是又不相同；

ACLR是考慮泄漏到鄰近信道中的平均功率，所以它以信道帶寬為測(cè)量帶寬，它體現(xiàn)的是發(fā)射機(jī)在鄰近信道內(nèi)的“噪聲底”；

SEM反映的是以較小的測(cè)量帶寬（往往100kHz到1MHz）捕捉在鄰近頻段內(nèi)的超標(biāo)點(diǎn)，體現(xiàn)的是“以噪聲底為基礎(chǔ)的雜散發(fā)射”；

如果用頻譜儀掃描SEM，可以看到鄰信道上的雜散點(diǎn)會(huì)普遍的高出ACLR均值，所以如果ACLR指標(biāo)本身沒(méi)有余量，SEM就很容易超標(biāo)；

反之SEM超標(biāo)并不一定意味著ACLR不良，有一種常見(jiàn)的現(xiàn)象就是有LO的雜散或者某個(gè)時(shí)鐘與LO調(diào)制分量（往往帶寬很窄，類(lèi)似點(diǎn)頻）串入發(fā)射機(jī)鏈路，這時(shí)候即便ACLR很好，SEM也可能超標(biāo)。

三、EVM（誤差矢量）

EVM是一個(gè)矢量值，有幅度和角度，它衡量的是“實(shí)際信號(hào)與理想信號(hào)的誤差”，這個(gè)量度可以有效表達(dá)發(fā)射信號(hào)的“質(zhì)量”——實(shí)際信號(hào)的點(diǎn)距離理想信號(hào)越遠(yuǎn)，誤差就越大，EVM的模值就越大。

四、為何發(fā)射信號(hào)的信噪比并不重要

第一是發(fā)射信號(hào)的SNR往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接收機(jī)解調(diào)所需要的SNR；

第二是我們計(jì)算接收靈敏度時(shí)參考的是接收機(jī)最?lèi)毫拥那闆r，即在經(jīng)過(guò)大幅度空間衰落之后，發(fā)射機(jī)噪聲早已淹沒(méi)在自然噪聲底之下，而有用信號(hào)也被衰減到接收機(jī)的解調(diào)門(mén)限附近；

但是發(fā)射機(jī)的“固有信噪比”在某些情況下是需要被考慮的，譬如近距離無(wú)線(xiàn)通信，典型的如802.11系列；

802.11系列演進(jìn)到802.11ac的時(shí)候，已經(jīng)引入了256QAM的調(diào)制，對(duì)于接收機(jī)而言，即便不考慮空間衰落，光是解調(diào)這樣高階的正交調(diào)制信號(hào)就已經(jīng)需要很高的信噪比，EVM越差，SNR就越差，解調(diào)難度就越高；

做802.11系統(tǒng)的工程師，往往用EVM來(lái)衡量Tx線(xiàn)性度；而做3GPP系統(tǒng)的工程師，則喜歡用ACLR/ACPR/Spectrum來(lái)衡量Tx線(xiàn)性性能。

從起源上講，3GPP是蜂窩通信的演進(jìn)道路，從一開(kāi)始就不得不關(guān)注鄰信道、隔信道（adjacent channel, alternative channel）的干擾。換句話(huà)說(shuō)，干擾是影響蜂窩通信速率的第一大障礙，所以3GPP在演進(jìn)的過(guò)程中，總是以“干擾最小化”為目標(biāo)的：GSM時(shí)代的跳頻，UMTS時(shí)代的擴(kuò)頻，LTE時(shí)代RB概念的引入，都是如此；

而802.11系統(tǒng)是固定無(wú)線(xiàn)接入的演進(jìn)，它是秉承TCP/IP協(xié)議精神而來(lái)，以“盡最大能力的服務(wù)”為目標(biāo)，802.11中經(jīng)常會(huì)有時(shí)分或者跳頻的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)共存，而布網(wǎng)則比較靈活（畢竟以局域網(wǎng)為主），信道寬度也靈活可變。總的來(lái)說(shuō)它對(duì)干擾并不敏感（或者說(shuō)容忍度比較高）；

通俗的講，就是蜂窩通信的起源是打電話(huà)，打不通電話(huà)用戶(hù)會(huì)去電信局砸場(chǎng)子；802.11的起源是局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)不好大概率是先耐著性子等等（其實(shí)這時(shí)候設(shè)備是在作糾錯(cuò)和重傳）；

這就決定了3GPP系列必然以ACLR/ACPR一類(lèi)“頻譜再生”性能為指標(biāo)，而802.11系列則可以以犧牲速率來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；

具體說(shuō)“以犧牲速率來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境”，指的802.11系列中以不同的調(diào)制階數(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)傳播條件：當(dāng)接收機(jī)發(fā)現(xiàn)信號(hào)差，就立即通知對(duì)面的發(fā)射機(jī)降低調(diào)制階數(shù)，反之亦然。前面提到過(guò)，802.11系統(tǒng)中SNR與EVM相關(guān)很大，很大程度上EVM降低可以提高SNR。這樣就有兩種途徑改善接收性能：一是降低調(diào)制階數(shù)，從而降低解調(diào)門(mén)限；二是降低發(fā)射機(jī)EVM，使得信號(hào)SNR提高；

因?yàn)镋VM與接收機(jī)解調(diào)效果密切相關(guān)，所以802.11系統(tǒng)中以EVM來(lái)衡量發(fā)射機(jī)性能（類(lèi)似的，3GPP定義的蜂窩系統(tǒng)中，ACPR/ACLR是主要影響網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)）；

又因?yàn)榘l(fā)射機(jī)對(duì)EVM的惡化主要因?yàn)榉蔷€(xiàn)性引起（譬如PA的AM-AM失真），所以EVM通常作為衡量發(fā)射機(jī)線(xiàn)性性能的標(biāo)志。

五、EVM與ACPR/ACLR的關(guān)系

很難定義EVM與ACPR/ACLR的定量關(guān)系，從放大器的非線(xiàn)性來(lái)看，EVM與ACPR/ACLR應(yīng)該是正相關(guān)的：放大器的AM-AM、AM-PM失真會(huì)擴(kuò)大EVM，同時(shí)也是ACPR/ACLR的主要來(lái)源；

但是EVM與ACPR/ACLR并不總是正相關(guān)，我們這里可以找到一個(gè)很典型的例子：數(shù)字中頻中常用的Clipping，即削峰。Clipping是削減發(fā)射信號(hào)的峰均比（PAR），峰值功率降低有助于降低通過(guò)PA之后的ACPR/ACLR；

但是Clipping同時(shí)會(huì)損害EVM，因?yàn)闊o(wú)論是限幅（加窗）還是用濾波器方法，都會(huì)對(duì)信號(hào)波形產(chǎn)生損傷，因而增大EVM。