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1、射频基础知识培训，一、二、前言，射频子系统位于整个基站的前端，是整个基站系统正常运行的关键环节之一。这部电影主要讲述了射频的基本概念和知识，让大家对NodeB系统有更深的了解。一、三、课程目标，熟悉并掌握射频的基本概念和知识。完成本课程后，您将能够：a，4，参考文献，无线通信技术，深圳华为技术有限公司，a，5，课程内容，t，第1章无线通信的基本概念第2章射频常用计算单元介绍第3章射频常用概念分析第4章天线传播第1章是无线通信的基本概念。第一部分概述无线通信中使用的频率和频带。第三部分是电磁波在无线通信中的传播。a，7。概述，利用电磁波的辐射和传播通过空间传输信息的通信方式称为无线通信。无线通信

2、可用于传输电报、电话、传真、数据、图像、广播和电视节目以及其他通信服务。a，8，第1章：无线通信的基本概念，第1节：无线通信中使用的频带和频带，第3节：无线通信中的电磁波传播，第a，9节：无线通信中使用的频带和频带。目前，无线通信中使用的频率范围从超长波段到亚毫米波波段(包括亚毫米波波段)甚至光波。无线通信使用的频率范围和频带见下表1-1。a，10，无线通信中使用的频带和波段，表1-1无线通信中使用的频带和电磁波波段，a，11，表1-1无线通信中使用的频带和电磁波波段(续)，由于各种原因，一些微波波段通常分为L，S，C，X，日本等西方国家。a，12，无线通信中使用的频带和波段，表1-2无线通信

3、中使用的一些微波波段的名称，a，13，第1章，无线通信的基本概念，第1节，无线通信中使用的频带和波段概述，第3节，无线通信中的电磁波传播，a，14，无线通信中的电磁波传播根据不同的波长具有不同的传播特性。以下按波长划分如下：极长波(ELF)传播极长波是指波长为100，000-100，000千米(频率为3-30赫兹)的电磁波。理论研究表明，电磁波在该波段沿地表和海水传播的衰减极小。a，15，无线通信中的电磁波传输，超长波(超低频SLF)传播超长波是指波长在1000公里至10000公里(频率为30 300赫兹)的电磁波。电磁波在该频段传播非常稳定，在海水中衰减很小(频率为75Hz时衰减系数为0.3

4、dB/m)，对海水有很强的穿透能力，可达100多米深。甚长波传播甚长波是指波长为10公里100公里(频率为3 30千赫)的电磁波。无线通信中使用的甚长波频率为10 30千赫，这一波段的电磁波可以在地球与低电离层之间形成的波导中传播，距离可以达到几千公里甚至覆盖整个世界。一、16、电磁波在无线通信中的传输，长波传播(低频)长波是指波长为1公里10公里(频率为30 300千赫)的电磁波。它可以沿地面(地波)传播，也可以通过电离层反射(天波)传播。中波指波长为100米至1000米(频率为300至300至3000千赫)的电磁波。中波可以沿地面传播(地波)，也可以通过电离层反射传播(天波)。介质波沿地表

5、传播时，会被地表严重吸收。中波的天波传播与日变化有关。一、一、十七、电磁波传输的无线通信，短波(高频短波)传播短波是指波长为1一、一、十八、电磁波在无线通信中的传播，微波传播微波是指波长小于1米(频率高于300兆赫)的电磁波。目前，它可分为分米波(UHF)、厘米波(SHF)、毫米波(EHF)和亚毫米波(至THF)。微波的传播与光波相似，是一种视线传播。它主要发生在对流层。一般来说，这种传播方式相对稳定，但它的传播也受到大气折射和地面反射的影响。此外，对流层大气湍流气团可以散射微波。利用这种散射效应，微波可以传播到视线之外。WCDMA工作频段：上行1920 1980兆赫，下行2110 2170兆

6、赫，属于微波频段，其电磁波传播方式为微波传播。a，19，思考问题，什么是无线通信？WCDMA的工作频带？这个乐队属于哪个乐队？简述了WCDMA的电磁波传播模式及其特点。解决方案：利用电磁波的辐射和传播通过空间传输信息的通信方式称为无线通信，也称为无线通信。WCDMA工作频段：上行1920 1980兆赫，下行2110 2170兆赫，属于微波频段。WCDMA电磁波的传播模式是微波传播，微波传播与光波传播相似，是视线传播。一，21，本章摘要。本章主要介绍无线通信的概念，无线通信的频带划分和波动，以及无线通信的电磁波传播方式及其特点。最后，简要说明了WCDMA的工作频带和电磁波传播方式。a，22，课程

7、内容，第1章无线通信的基本概念，第2章射频通用计算单元介绍，第3章射频通用概念分析，第4章天线传输基本知识介绍，a，23，第2章射频通用计算单元介绍，第1节功率单元介绍，第2节天线传输相关单元介绍，第3节其他，a，24，功率单元， 以分贝表示的射频信号的绝对功率通常用分贝(dBm)和分贝(dBW)来表示，其与毫瓦和瓦的转换关系如下：例如，信号功率为x瓦，以分贝(dBm)表示时，其大小为：例如，1W等于30分贝(30分贝)等于0分贝(0分贝)。a，25，功率单位介绍，射频信号的相对功率通常用分贝和分贝表示。不同之处在于，分贝是任意两个功率之比的对数表达式，而分贝是某一频率点的输出功率与载波频率的

8、输出功率之比的对数表达式。a，26，第2章射频常用计算单位介绍，第1节功率单位介绍，第2节天线传播相关单位介绍，第3节其他，a，27，天线传播相关单位介绍，天线和天线增益天线增益通常用dBi或dBd表示。DBi指天线与全向天线的功率和能量密度之比，dBd指半波偶极子的功率和能量密度之比。半波偶极子的增益为2.15分贝，所以0dB=2.15分贝，a，28，第2章射频常用计算单位介绍，第1节功率单位介绍，第2节天线传播相关单位介绍，第3节其他，a，29，其他，电阻：阻挡电流通过的物体或物质，从而将电能转换成热能或其他形式的能量，单位：欧姆，电压：电势或电位差，单位：伏特，v电流：通过单位电路上的某

9、一点由于电磁感应，线圈可以产生电动势能量。单位：亨利，h电容：带电绝缘导电物体的潜在最大充电率，单位：法拉，F，a，30，思考问题。绝对权力的常见表达是什么？他们之间的转换关系是什么？相对功率单位的常见表达是什么？区别是。天线增益单位的一般表达式是什么？电压、电流、电阻、电感和电容的单位是？a，31，绝对功率可用dBm和w表示，其转换关系为th天线增益通常用dBi或dBd表示。DBi指天线与全向天线的功率和能量密度之比，dBd指半波偶极子的功率和能量密度之比。半波偶极子的增益为2.15分贝，所以0分贝=2.15分贝。电压单位为伏特/伏特，电流单位为安培/安培，电阻单位为欧姆/，电感单位为亨利/

10、赫，电容单位为法拉/法.本章简要介绍了射频的各种常用计算单位，这是深入理解射频概念的必要基础知识之一。第1章无线通信的基本概念第3章无线电频率的常见概念分析第4章天线传播的基本知识介绍第3章无线电频率的基本概念分析第1节功率相关概念第2节噪声相关概念第3节线性相关概念第4节传输线相关概念第5节下行链路信道无线电频率指数第6节上行链路信道无线电频率指数，a，36，功率相关概念，峰值功率，平均功率和信号的峰均比PAR解释：许多信号不是从时域观察到的恒定包络，但如下图所示。峰值功率是指肩部具有一定概率的瞬时功率。通常，概率是0.01%。a，37，功率相关概念，a，38，功率相关概念，信号峰值功率，平

11、均功率和峰均比PAR解释：平均功率是系统输出的实际功率。一定概率下的峰均功率比称为一定概率下的峰均比，如PAR=9.10.1%，各种概率下的峰均比形成CCDF曲线(互补累积分布函数)。概率为0.01%的PAR通常称为波峰因数。a，39，与功率相关的概念，a，40，思考问题，峰均比的定义？a，41，解，峰值功率是指具有一定概率的肩的瞬时功率。通常，概率是0.01%。平均功率是系统输出的实际功率。一定概率下的峰均功率比称为一定概率下的峰均比，如PAR=9.10.1%，各种概率下的峰均比形成CCDF曲线(互补累积分布函数)。概率为0.01%的PAR通常称为CREST因子，a，42。第3章：基本射频概

12、念的分析，第1节：功率相关概念，第2节：噪声相关概念，第3节：线性相关概念，第4节：传输线相关概念，第5节：下行链路信道射频指示器，第6节：上行链路信道射频指示器，a，43:噪声相关概念。噪声将噪声定义为在信号处理过程中无法准确预测的干扰信号(不计算所有类型的点频率干扰)。常见的噪声包括外部电气噪声、汽车点火噪声、系统内部的热噪声、工作过程中晶体管产生的散粒噪声以及信号和噪声的互调产物。a，44，噪声相关的概念，相位噪声相位噪声是用于测量单音信号(例如本地振荡器)的频谱纯度的指标，其表现为时域中信号过零点的抖动。理想的单音信号应该是频域中的脉冲，而实际的单音总是有一定的频谱宽度，如下所示。一般

13、的本地振荡器信号可以看作是单音相位的随机过程，因此信号的边带信号称为相位噪声。相位噪声在频域中的定量描述如下：在距离中心频率多少赫兹时，单位带宽的功率与总信号功率进行比较。噪声系数噪声系数用于测量射频元件处理小信号的能力，通常定义如下：单位的输入信噪比除以输出信噪比，如下图所示：对于线性单位，信号与噪声和信号失真之间没有互调产物，噪声系数可表示如下：Pno代表输出噪声功率。，a，47，噪声相关概念，级联网络的噪声系数公式，a，48，思考问题，噪声系数定义？写噪声系数的级联计算公式？49解决方案噪声系数用于测量射频元件处理小信号的能力，通常定义为：单位的输入信噪比除以输出信噪比，级联网络的噪声系

14、数公式：Pno表示输出噪声功率，Pni表示输入噪声功率，G表示单位增益。a，50，第三章射频基本概念分析，第1节功率相关概念，第2节噪声相关概念，第3节线性相关概念，第4节传输线相关概念，第5节下行信道射频索引，第6节上行信道射频索引，a，51，线性相关概念，信号在通过射频信道时会有一定程度的失真(这里所谓的射频信道是指射频收发信道， 不包括空间段中的衰落信道)，并且失真可以被分为线性失真，并且诸如滤波器的无源器件主要产生线性失真，而诸如放大器和混频器的有源器件主要产生非线性失真。 此外，射频通道中还会有一些加性噪声和乘性噪声。a，52，线性失真线性失真可以分为线性幅度失真和线性相位失真，这可

15、以很容易地在频域中表示如下图所示：幅度-频率特性，相位-频率特性，a，53，线性相关概念，非线性失真非线性失真类似于线性失真，并且可以分为非线性幅度失真和非线性相位失真，这可以用图形表示如下：a，54，线性相关概念，非线性1dB压缩点例如，射频放大器， 当输入信号较小时，其输出和输入可以保证线性关系，输入电平增加1dB，输出增加1dB，增益保持不变。 随着输入信号电平的增加，输入电平增加1dB，输出增加不到1dB，因此增益开始压缩。如下图所示：a，55，线性相关概念，a，56，线性相关概念，三阶互调(双音三阶互调)是测量非线性的重要指标。这里仍以放大器为例来说明三阶互调指数。当两个电平相等且被

16、f分离的单音信号同时输入到RF放大器时，放大器的输出频谱大致如下：三阶互调通常用dBc表示，即互调产物与主输出信号的比率。在任何微波单元电路中，如果输入双音信号同时增加1dB，输出三阶互调产物将增加3dB，而主输出信号仅增加1dB(不考虑压缩)，因此当输入信号电平增加到一定值时，输出三阶互调产物等于主输出信号，这称为三阶截止。 相应的输入信号电平称为输入三阶截止点，相应的输出注：不可能达到三阶截止信号电平，因为它已经超过了微波单元电路的承载能力。a，58，线性相关概念，a，59，思考问题，当信号通过射频通道时会发生什么失真？哪些指标用于测量非线性振幅失真？a，60，解决方案，信号在通过射频信道(这里所谓的射频信道指的是射频收发信道，不包括空间段中的衰落信道)时