射频链路基础.pdf

发布时间：2022-06-21 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.48M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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RF_射频电路基础.pdf

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射頻電路設計射頻電路設計射頻電路設計射頻電路設計 (RF Circuits Design) Chapter 1 簡介簡介簡介簡介 STUCC K.H. Cheng

Chapter Outline 1.1 射頻概念 1.2 射頻通信電路應用簡介 1.3 無線通道中的電波傳播 1.4 無線通道的特徵 1.5 干擾與噪音 1.6 射頻電路的特點 STUCC K.H. Cheng

1.1 射頻概念 1901年，Guglielmo Marconi 利用電磁波實現了橫跨大西洋的無線通訊。 1864年，Maxwell 提出描述電磁場之 Maxwell 方程，用四個偏微分方程概括一切電磁現象，事實上他由此計算出電磁波傳遞的速度等同於光速，因此斷言光是一種電磁波。 Heinrich Rudolf Hertz was a German physicist who clarified and expanded the electromagnetic theory of light that had been put forth by Maxwell. He was the first to satisfactorily demonstrate the existence of electromagnetic waves by building an apparatus to produce and detect VHF or UHF radio waves. http://episte.math.ntu.edu.tw/people/p_maxwell/index.html STUCC K.H. Cheng

1.1 射頻概念—IEEE 頻譜頻段頻率波長頻段頻率波長 ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF 30~300Hz 1000~10000km 300~3000Hz 100~1000km 3~30KHz 10~100km 300k~3MHz 1~10km 3~30MHz 0.1~1Km 30~300MHz 10~100m 300M~3GHz 1~10m P L S C X Ku K Ka 0.23~1GHz 30~130cm 1~2GHz 15~30cm 2~4GHz 7.5~15cm 4~8GHz 3.75~7.5cm 8~12.5GHz 2.4~3.25cm 12.5~18GHz 1.67~2.4cm 18~26.5GHz 1.13~1.67cm 26.5~40GHz 0.75~1.13cm 3~30GHz 10~100cm 毫米波 40~300GHz 1~7.5mm 30~300GHz 1~10cm 微米波 300~3000GHz 0.1~1mm EHF 300~3000GHz 0.1~1cm 頻率高於多少時即需要考慮射頻電路分佈參數的影響? STUCC K.H. Cheng

1.1 射頻概念—為何採用高頻通信? 1.工作頻率越高，頻寬越大。舉例: 假設傳輸訊號時所需要的頻寬為工作頻率的10%，當工作頻率為 1MHz時，其頻寬為1MHzX10%=0.1MHz；當工作頻率為1GHz時，其頻寬為1GHzX10%=100MHz。 2.工作頻率越高，天線尺寸越小。波長=光速÷頻率。電磁波的速度在空氣或真空中皆為光速，即每秒行走3X108m 。舉例: 以藍芽或是無線網路2.4GHz為例波長波長波長波長=3X108m/2.4X109=12.5公分 3. 射頻電路中電感、電容等元件的尺寸變小，這使得射頻設備的體積可以進一步減小。 4.通信頻道之間的頻率間隙增大，減少了頻道間的互相干擾。 5.射頻通訊可以提供更多的可用頻譜，解決頻率資源日益緊張的問題。 STUCC K.H. Cheng

1.2 射頻通信電路應用簡介系統名稱 IS-54 IS-95 GSM CT2 DSC1800 DECT 上行頻帶下行頻帶 869~894MHz 869~894MHz 890~915MHz 864~868MHz 1805~1880MHz 1880~1900MHz 824~849MHz 824~849MHz 935~960MHz 864~868MHz 1710~1785MHz 1880~1900MHz 頻寬(MHz) 50 50 50 TDMA/FDMA CDMA/FDMA TDMA/FDMA 4 FDMA 150 TDMA/FDMA 20 TDMA 1728 10 120 TDD 1152 GMSK 250mW 10mW 多工技術通道寬度通道數用戶數雙工方式 Bit rate 調變方式 30KHz 1250KHz 200KHz 100KHz 200KHz 832 2496 FDD 20 15960 FDD 48.6kbps 288kbps π/4QPSK BPSK/OQPSK 124 992 FDD 271 GMSK 2~20W 0.25~2.5W 40 40 TDD 73 FSK 10mW 5mW 375 5984 FDD 271 GMSK 0.25~2W 0.03~0.25W 移動峰值功率 0.6~3w 移動平均功率 0.6~3w 0.2~2w 0.2~2w STUCC K.H. Cheng

1.2 射頻通信電路應用簡介頻段範圍 P band 上行頻帶/MHz(手機發射) 935~960 下行頻帶/MHz(基地台發射) 890~915 45 2X25 124 1~124 992 雙工間隔/MHz 佔用頻譜/MHz 通道數 ARFCN 同時用戶數通道間隔調變方式數據傳輸速率 Bit rate持續期 GSM900 G1abnd 880~890 925~935 55 2X10 49 975~1023 392 GSM1800 Lband 1710~1785 1805~1880 95 2X75 374 512~885 2992 200KHz GMSK(BXT)=0.3 270.88kbps 2.69uS STUCC K.H. Cheng http://en.wikipedia.org/wiki/ARFCN

1.2 射頻通信電路應用簡介 STUCC K.H. Cheng 資料來源:http://www.sony.net/Products/SC- HP/cx_news/vol28/pdf/gsm.pdf

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