射频微波（知识点）

一、射频/微波技术及其基础

1、射频/微波技术的基础 ? 什么是微波技术

研究微波的产生、放大、传输、辐射、接收和测量的科学。射频/微波技术是研究射频/微波信号的产生、调制、混频、驱动放大、功率放大、发射、空间传输、接收、低噪声放大、中频放大、解调、检测、滤波、衰减、移相、开关等各个电路及器件模块的设计和生产的技术，利用不同的电路和器件可以组合成相应的射频/微波设备。微波技术主要是指通信设备和系统的研究、设计、生产和应用。

? 微波技术的基本理论是以麦克斯韦方程为核心的场与波的理论

2、射频/微波的基本特性

? 频率高、穿透性、量子性、分析方法的独特性

射频频段为30 ～ 300MHz，微波频段为300MHz ～ 3000GHz，相对应波长为1m ～0.1mm，照射于介质物体时能深入到该物质的内部。根据量子理论，电磁辐射能量不是连续的，而是由一个个的“光量子”组成，单个量子的能量与其频率的关系为e = h·f

-15

式中,h = 4×10电子伏·秒 (eV·S) 成为普朗克常数

3、射频/微波技术在工程里的应用

? 无线通信的工作方式

1、单向通信方式

通信双方中的一方只能接收信号，另一方只能发送信号，不能互逆，收信方不能对

发信方直接进行信息反馈

AB f1f1 发射机接收机2、双向单工通信方式

通信双方只能交替地进行发信和收信，收发不能同时进行。 AB送话器送话器 f1f1TT

按-讲 开关按-讲 开关

RR f1f1受话器受话器3、双向半双工通信方式

通信双方中的一方使用双频双工方式，可同时收发；另一方则使用双频单工方式，

AB发信时要按下“送话”开关。送话器 送话器f1f2TT

按-讲 开关双工器 RRf2f1

受话器受话器4、双向全双工通信方式

通信双方可以通信进行发信和收信，这时收信与发信一般采用不同的工作频率，通过双工器来完成收信和发信的隔离。 AB送话器送话器 f1f2TT

双工器双工器RR f2f1受话器受话器

二、电磁波频谱

1、电磁波频谱及频段划分 频段 频率 波长 ELF（极低频） 30 ~ 300Hz 10000 ~ 1000Km VF（音频） 300 ~ 3000Hz 1000 ~ 100Km VLF（甚低频） 3 ~ 30KHz LF（低频） 30 ~ 300KHz HF（高频） 3 ~ 30MHz 100 ~ 10Km 10 ~ 1Km 100 ~ 10m 10 ~ 1m 10 ~ 1cm 1 ~ 0.1cm MF（中频） 300 ~ 3000KHz 1 ~ 0.1Km VHF（甚高频） 30 ~ 300MHz SHF（超高频） 3 ~ 30GHz EHF（极高频） 30 ~300GHz 光波 UHF（特高频） 300 ~ 3000MHz 100 ~ 10cm 亚毫米波 300 ~ 3000GHz 1 ~ 0.1mm 100 ~ 1000THz 300 ~ 3000 nm 2、射频/微波系统工程的无线电频段划分及代号 波段代号 频率范围（GHz） 波长范围（cm） P L S C X Ku K Ka U V W 0.23 ~ 1 1 ~ 2 2 ~ 4 4 ~ 8 8 ~ 12.5 12.5 ~ 18 18 ~ 27 27 ~ 40 40 ~ 60 60 ~ 80 80 ~ 100 130 ~ 30 30 ~ 15 15 ~ 7.5 7.5 ~ 3.75 3.75 ~ 2.5 2.5 ~ 1.67 1.67 ~ 1.11 1.11 ~ 0.75 0.75 ~ 0.5 0.5 ~ 0.375 0.375 ~ 0.3

3、移动通信频段 体制 分配频段（MHz） 实际频段（MHz） 运营商 频道间隔 上行 825 ~ 835 上行 825 ~ 835 CDMA-IS95 中国电信 1.23MHz 下行 870 ~ 880 下行 870 ~ 880 GSM900 上行 890 ~ 915 上行 890 ~ 909 中国移动 200KHz DCS1800 上行 1710 ~ 1755 上行 1710 ~ 1720 中国移动 WCDMA W-LAN 下行 1805 ~ 1815 下行 1840 ~ 1850 下行 1805 ~ 1850 上行 1745 ~ 1755 上行 1920 ~ 1980 上行 1940 ~ 1955 下行 2110 ~ 2170 下行 2130 ~ 2145 上行 825 ~ 835 下行 870 ~ 880 2010 ~ 2025 下行 870 ~ 880 B 中国联通 中国联通 5MHz 中国电信 1.23MHz 中国移动 1.6MHz CDMA2000 上行 825 ~ 835 TD-SCDMA A 2010 ~ 2025 A 1880 ~ 1920 B 2.4 ~ 2.48GHz ? CDMA系统的各信道频率 频道序号 上行频率 下行频率 备注 37 78 119 160 201 242 283 826.11MHz 871.11MHz 827.34MHz 872.34MHz 828.57MHz 873.57MHz 829.80MHz 874.80MHz 831.03MHz 876.03MHz 832.26MHz 877.26MHz 833.49MHz 878.49MHz ? GSM900系统的频道配置

GSM-900系统采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一信道的收发频率间隔为45MHz, 频道序号和频道标称中心频率的关系为

F上行（n）= 890.2 +（n-1）×0.2 MHz F下行（n）= F上行（n）+ 45 MHz 式中：频道序号 n = 1 ～ 124 在我国的GSM900网络中，1～94号载频分配给中国移动使用，96～124号载频分配给中国联通使用，95号载频作为保护隔离，不用于业务。 ? DCS1800系统的频道配置

DCS1800系统采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一行到的收发频率间隔为95MHz，频道序号和频道标称中心频率的关系为

F上行（n）= 1710.2 +（n-512）×0.2 MHz F下行（n）= F上行（n）+ 45 MHz 式中：频道序号 n = 512 ～ 885

在我国的DCS1800网络中，512～561号载频分配给中国移动使用，686～736号载频分配给中国联通使用。

? WCDMA的频道配置

WCDMA的工作频道为20MHz，可在60MHz内任意选择，信道带宽为5MHz。 ? TD-SCDMA的频率配置

工作频率

? 1800～1920 MHz（上/下行共用）

2010～2025 MHz（上/下行共用） 2300～2400 MHz（上/下行共用） ? *1850～1910 MHz（上/下行共用）

1930～1990 MHz（上/下行共用） ? *1910～1930 MHz（上/下行共用）

注：1、*用在ITU定义的区域2，此频段分配属研究频段

2、其他频段有相关主管部门确定

中国移动TD-SCDMA网的频率范围及信道

2010～2025MHz；信道带宽：1.28MHz；信道间隔：1.6MHz 载频有效工作带宽计算：

（N-1）×1.6MHz + 1.28MHz + (M-1)×5MHz 式中：N为频点数，M为组数

三、射频/微波工程中的重要参数

1、频率、阻抗和功率的表征

? 频率

1、 频率的定义

频率是单位时间内重复的次数。频率和周期在数学上互为倒数，即f=1/T 2、 有关信号频率的基本电路

在射频/微波电路里，直接与信号频率相关的电路及仪器有信号发生器、频率变换器、频率选择器。

? 功率

1、 功率的定义

描述射频/微波信号的能量大小，单位是瓦特，用符号Ｗ表示。 2、 有关射频/微波信号功率的基本电路

在射频/微波电路里，直接与信号功率相关的电路及仪器有衰减器、功率分配/合路器、定向耦合器、放大器

? 阻抗

1、阻抗的定义

在特定频率下，描述射频/微波电路对微波信号能量传输的影响的一个重要参数。 2、有关射频/微波阻抗的基本电路

阻抗变换器、阻抗匹配器、阻抗标准器

四、射频/微波工程测量技术

1、测量的重要性

? 测量是人类认识和改造世界的一种重要的手段。在人们对客观事物的认识过程中，经常

需要进行定性、定量的分析，这时就要进行测量。测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程，通过大量的测量，人们可以逐步准确地认识各种客观事物，建立起各种定理和定律。所以，杰出的科学家门捷列夫说：“没有测量，就没有科学”。电子信

息科学是现代科学技术的象征，它的三大支柱是：信息获取（测量技术）、信息传输（通信技术）、信息处理（计算机技术），三者中信息的获取是首要的，而电子测量是获取信息的重要手段。

? 微量技术包括哪些方面？

微波信号特性的测量和微波网络特性的测量

2、微波频率的测量

? 直接影响信号的频率稳定度的因素为如下五方面。

1. 频率源的参数变化 2. 外界干扰的影响 3. 频率源噪声的影响 （1）附加噪声 （2）干扰噪声 （3）调频闪变噪声

4. 信号的杂散（或寄生信号）引起频率不稳定性 5. 交流干扰（或称哼扰调制） ? 射频/微波工程对频率特性的要求

1、时域特性

频率误差：指直放站在工作频带内输入频率与输入频率的偏差 调制准确度：可用相位误差来衡量，直放站相位误差是指直放站输出相位轨迹与其回归线之差。

2、频域特性

移动通信系统里通信信号的频域特性是对通信设备的重要指标，该指标要求的表征形式较多，最主要的是用噪声、频谱等特性来表示。 ? 频差倍增技术

该技术是将频差通过倍增器，扩大后再进行测量，也可称为“频率倍增技术” fx = fs ± Δf倍增器fM = fs ± MΔf （×M）fs

被测频率（fx）、标称频率（fs）、频率偏差（Δf）有如下关系 fx?fs??f

频差倍增有三种方式：直接倍增、一级倍增、多级倍增

3、微波功率的测量

? 基本概念：

测量微波功率的最常用方法是“热”的方法，即把微 波能量转换成热能，然后用测热的方法进行测量。常用的测热式功率测量仪器有量热式功率计、热偶式功率计和测辐射热器式功率计等。 ? 对数单位

1、 绝对功率电平（dBm）

以基准量P0 = 1mW作为零功率电平（0dBm），则任意功率（被测功率）Px的功率电平定义为：

PXPX(mW) P?10lgmW(dBm)?10lgP1mW 0

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7waf.html