射頻電路在無線通信系統(tǒng)中的作用資料下載

一、什么是射頻電路？ 射頻簡稱RF，射頻就是射頻電流，它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(hào)的電磁波長與電路或器件尺寸處于同一數(shù)量級(jí)的電路。此時(shí)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(duì)其頻率沒有嚴(yán)格要求，如長距離傳輸?shù)慕涣鬏旊娋€（50或60Hz）有時(shí)也要用RF的相關(guān)理論來處理。 ? 二、射頻電路的原理及發(fā)展 射頻電路最主要的應(yīng)用領(lǐng)域就是無線通信，圖1.1為一個(gè)典型的無線通信系統(tǒng)的框圖，下面以這個(gè)系統(tǒng)為例分析射頻電路在整個(gè)無線通信系統(tǒng)中的作用。 ? ?圖1.1 典型射頻系統(tǒng)方框圖 ? 這是一個(gè)無線通信收發(fā)機(jī)（tranceiver）的系統(tǒng)模型，它包含了發(fā)射機(jī)電路、接收機(jī)電路以及通信天線。這個(gè)收發(fā)機(jī)可以應(yīng)用于個(gè)人通信和無線局域網(wǎng)絡(luò) 中。在這個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)字處理部分主要是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，包括采樣、壓縮、編碼等；然后通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器變成模擬形式進(jìn)入模擬信號(hào)電路單元。 ? 模擬信號(hào)電路分為兩部分：發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分的主要作用是：數(shù)- 模轉(zhuǎn)換輸出的低頻模擬信號(hào)與本地振蕩器提供的高頻載波經(jīng)過混頻器上變頻成射頻調(diào)制信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)過天線輻射到空間中去。接收部分的主要作用是：空間輻射 信號(hào)經(jīng)過天線耦合到接收電路中去，接收到的微弱信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器被放大后與本地振蕩信號(hào)經(jīng)過混頻器下變頻為包含中頻信號(hào)分量的信號(hào)。濾波器的作用就是 將有用的中頻信號(hào)濾出來后輸入模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)入數(shù)字處理部分處理。 ? 下面，將針對(duì)圖1.1 方框圖中的低噪聲放大器（LNA）討論一般射頻電路的組成和特點(diǎn)。圖1.2以TriQuint公司的TGA4506-SM為例，給出了這個(gè)放大器的電路板 圖，注意到輸入信號(hào)是通過一個(gè)經(jīng)過匹配濾波網(wǎng)絡(luò)輸入放大模塊。放大模塊一般采用晶體管的共射極結(jié)構(gòu)，其輸入阻抗必須與位于低噪聲放大器前面的濾波器的輸出 阻抗相匹配，從而保證最佳傳輸功率和最小反射系數(shù)，對(duì)于射頻電路設(shè)計(jì)來說，這種匹配是必須的。此外，低噪聲放大器的輸出阻抗必須與其后端的混頻器輸入阻抗 相匹配，同樣能保證放大器輸出的信號(hào)能完全、無反射的輸入到混頻器中去。這些匹配網(wǎng)絡(luò)是由微帶線組成，在有些時(shí)候也可能由獨(dú)立的無源器件組成，但是它們?cè)?高頻情況下的電特性與在低頻的情況下完全不同。圖上還可以看出微帶線實(shí)際上是一定長度和寬度的敷銅帶，與微帶線連接的是片狀電阻、電容和電感。 ? 圖1.2 TGA4506-SM電路版圖 ? 圖1.3用于個(gè)人通信終端的低噪聲放大器電路板圖 ? 在電子學(xué)理論中，電流流過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成磁場；交變電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成交變的電磁場，稱為電磁波。? ? 在電磁波頻率低于100khz時(shí)，電磁波會(huì)被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時(shí)，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠(yuǎn)距離傳輸能力，我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，英文縮寫：RF。