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射频微波设计指南(一)

2025-03-096900安规与电磁兼容网

概述
射频微波是指频率范围为300kHz到超过100GHz的电磁波。射频(RF)与微波的频率界限比较模糊,并且随着器件技术和设计方法的进步还有所变化,比较通行的一种说法是射频频率范围的低端为300kHz,高端为300MHz~1GHz;微波的频率范围的低端为300MHz~1GHz,高端至少为100GHz。
射频微波技术是无线通信系统的核心技术之一。任何一种无线通信系统不论基站也好,移动终端也好都包含一个射频子系统,其组成如图1所示:


图1 RF射频子系统组成框图
 

由图可见,一个射频子系统通常包含天线、收发天线共用、低噪声放大器(LNA)、收信机(RX)、发信机(TX)、功率放大器(PA)和频率合成器(PLL)共七个部分。对于FDD系统利用双工器来完成收发天线共用,对于TDD系统则是利用RF收发开关来完成收发天线共用。

收发天线共用器选型
概述
在现代无线通信系统中, 由于技术、成本、场地条件等多个因素的限制,为减少天线的数量,减小架设难度,基站一般都是采用收发天线共用,这就需要由收发天线共用器来实现。
基本原理:
1.1 天线共用器分类:
按照收发信机的频率规划,以及双工方式的区别,天线共用器可以分为以下几种类型:
- 同频双工收发天线共用器选型
概述
在现代无线通信系统中, 由于技术、成本、场地条件等多个因素的限制,为减少天线的数量,减小架设难度,基站一般都是采用收发天线共用,这就需要由收发天线共用器来实现。
基本原理:
1.1 天线共用器分类:
按照收发信机的频率规划,以及双工方式的区别,天线共用器可以分为以下几种类型:
- 同频双工


在这种情形下,TX和RX同时工作于同一工作频带内,只能通过类似环行器这样的铁氧体器件的单向传输特性来实现TX/RX的隔离,实现天线共用。这一类天线共用器称为环行器型天线共用器。
- 双频双工


在这种情形下,TX和RX分别工作于具有一定频率分隔的频带内,采用两个滤波器分别调谐在相应的频带内,采用Y结形式共用天线。这一类称为滤波器型天线共用器,在实际使用中,通常也称为双工器。
-同频半双工

在这种情形中,TX和RX工作于同一频带,两者之间的隔离通过开关切换来实现,通常都是SPDT的开关。这一类称为开关型天线共用器,通常简称为收发天线开关。
以下是几类天线共用器的比较

通讯系统中,GSM,CDMA,以及WCDMA都是采用收发频分复用,相应地适用滤波器型天线复用器,即双工器;而PHS,TDS-CDMA以及WLAN都是采用了收发时分复用,相应地适用开关型天线复用器,即收发天线开关。

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