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文章目录
- 一、初识射频信号
- 1.频率划分
- 2.为什么要高频传输
- 3.为什么要做阻抗匹配
- 4.双工和多址
- 二、射频术语必知
- 1. 功率单位dBm,dBW,dB,dBc
- 2. 行波,驻波,波腹,波节,驻波比,反射系数定义
- 三、手机射频框架框图
- 1. 主流手机支持的制式
- 2. 射频框图&射频前端(FEM)的概念
- 四、射频PA揭秘&发射参数调试
- 1. 发射参数解释&调试
- 五、射频开关在手机射频中的作用
- 六、SAW&双工器的调试技巧
- 七、接收灵敏度调试
- 1. 灵敏度计算公式
- 八、射频阻抗匹配详谈
- 1. 射频阻抗匹配电路概念
- 九、射频系统为什么要接地
- 1. 射频接地
- 十、LCM CCM等外设干扰的解决思路
- 十一、射频工程师笔试面试问题
- 十二、5G NR带来的射频和天线挑战
- 1. 快速理解5G带来的变化
- 2. NSA和SA、SRS、mimo、1T2R、2T4R的含义
- 1. SRS:Sound Response Signal,探测参考信号
- 2. 1T2R、1T4R、2T4R
- 3. Massive MIMO
- 4. ENDC干扰
- 3. 5G手机NSA和SA制式的射频天线架构分析
- 4. 5G射频工程师主要工作是什么,后续射频工程师演进方向
- 总结
一、初识射频信号
1.频率划分
- 长波300kHz以下的无线电波
- 中波300kHz~3MHz以下的无线电波
- 短波3MHz~30MH在以下的无线电波
- 分米波,厘米波,毫米波
2.为什么要高频传输
- 信号的频率-周期关系
- 天线尺寸问题:光速=波长*频率
- 900MHz信号,波长330mm,四分之一波长82.5mm
- 900KHz信号,波长330m,四分之一波长82.5m
3.为什么要做阻抗匹配
- 射频信号,属于高频模拟信号,需要传输电压和电流,即功率.采用射频信号很重要的应用场景是为了无线传输做准备,而空气的波阻抗是377欧姆.从功放到天线之间的匹配网络还有50欧姆~373欧姆阻抗转换作用.
4.双工和多址
- 全双工
- 半双工
- 时分多址
- 上下行非对称:看电影
- 上下行对称: 视频聊天
二、射频术语必知
1. 功率单位dBm,dBW,dB,dBc
2. 行波,驻波,波腹,波节,驻波比,反射系数定义
三、手机射频框架框图
1. 主流手机支持的制式
- 某国产品牌手机支持的频段
LTE:B1/B2/B3/B4/B5/B6/B7/B8/B9/B12/B17/B18/B19/B20/B26
TD-LTE:B34/B38/B39/B40/B41
UMTS(WCDMA)/HSPA+/DC-HSDPA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
TD-SCDMA: B34/B39(主副卡二选一)
CDMA: BC0(800MHz);(仅限中国电信(中国大陆+澳门))
GSM: B2/B3/B5/B8(850/900/1800/1900MHz)
- 低频
LTE B5/B6/B8/B12/B17/B18/B19/B26
WCDMA B5/B6/B8/B19
CDMA BC0
GSM B5/B8
- 中频
B1/B2/B3/B4/B9/B34/B39
WCDMA B2/B4/B19
TD-SCDMA B34/B39
GSM B2/B3
- 高频
B7/B38/B40/B41
2. 射频框图&射频前端(FEM)的概念
- 功放PA
- 天线开关:切换不同频段到相应的天线,切换发射和接收状态;
- 双工器:FDD系统中将发射和接收信号隔离,使馈入到天线的信号既有发射信号也有接收信号,同时保证发射对接收信号的影响在可以接受的范围内,隔离度60dB以上。
- LTCC滤波器:
- SAW滤波器
- BAW滤波器
- LNA低噪放
四、射频PA揭秘&发射参数调试
- 功率放大器PA分类
1. 发射参数解释&调试
调试匹配前,先要做好以下仪器和工具的准备:
- 双端口网分一台,长度合适的铜管线,(猪尾巴pig tail);
- 贴有完整器件的主板和光板一个;
- 较为完整的物料盒;
五、射频开关在手机射频中的作用
- 工艺:RF SOI–SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上的硅)
- 工艺:RF MEMS–MEMS,微机电系统;
- 射频开关关键指标:低插损(Ron)、高隔离度(Coff)
六、SAW&双工器的调试技巧
七、接收灵敏度调试
1. 灵敏度计算公式
- S e n ( d B m ) = − 174 d B m / H z + N F + 10 l o g B + S N R m i n Sen(dBm)=-174dBm/Hz+NF+10logB+SNR_{min} Sen(dBm)=−174dBm/Hz+NF+10logB+SNRmin
八、射频阻抗匹配详谈
1. 射频阻抗匹配电路概念
- 平时射频系统都是50欧姆,为什么还有做匹配调试
- 板厂制程能力,45~55%之间
- PA输出的Loadpull,50欧姆不能取得理想的参数,比如在ACLR和电流之间做选择的时候;
- LNA看出去的阻抗,50欧姆不能取得最佳的噪声系数;
九、射频系统为什么要接地
- 在射频电路板上,任何直流电源供电和直流偏置,都必须其阻抗对交流或射频的电流或电压信号接近于零;
- 在射频电路板上,必须提供一个对输入和输出端口的任何射频信号都能作为“零”或者参考点的共用射频回流点;
1. 射频接地
- 零电容&射频扼流圈
- 零电容和射频扼流圈是的电源上的射频信号为零,也就是对射频信号来说,电源和地完全相同;
十、LCM CCM等外设干扰的解决思路
十一、射频工程师笔试面试问题
- 环形器的主要特点:从一个端口输入的能量只能耦合到其指定的一个端口输出,其他端口无能量输出。主要应用:保护器件不被烧坏;
十二、5G NR带来的射频和天线挑战
1. 快速理解5G带来的变化
- 5G就是第五代通信技术,超宽带,超高速度,超低延时,5G又叫NR,New Radio;
- 1G就是模拟语音通信,没有屏幕只能打电话的大哥大;
- 2G实现了数字语音通信,功能机有了小屏幕可以发短信;
- 3G实现了语音以外图片等的多媒体通信,屏幕变大可以看图片;
- 4G实现了局域高速上网,大屏智能机可以看视频了;
- 1G~4G都是着眼于人与人之间更方便快捷的通信,而5G将实现随时、随地、万物互联,以1ms的低时延无时差参与全球直播。
- NSA:Non-Standalone非独立组网;
- SA:Standalone独立组网;(5G组网成本是4G 10倍)
- NSA又叫NEDC。
2. NSA和SA、SRS、mimo、1T2R、2T4R的含义
1. SRS:Sound Response Signal,探测参考信号
- 5G(NR)网络上行参考信号有两种,用于上报信道质量;
- DMRS:Demodulation Reference Signal——解调参考信号;
- SRS:Sounding Reference Signal——探测参考信号;
- 上行SRS为了,为了基站下行波束复形提供参考;
2. 1T2R、1T4R、2T4R
- 首先确定一下概念,这里的T和R分别指的是什么?
- T,Transmit,发射的意思,指的是有一路发射,也就是一个射频功放;
- R,Round,轮发的意思;
3. Massive MIMO
术语理解:
ULmimo:m x n,m是手机同时发射天线的数量,n是基站接收天线的数量。上行的时候,以手机为发射主体,m表示发射的天线数量;
DLmimo:m x n,m是基站同时发射天线的数量,n是手机接收天线的数量。下行的时候,手机为接收主体,n表示手机接收天线的数量;
ULmimo:2X4 —— 手机2路发射,基站4路接收;
DLmimo:4X4 —— 基站4路发射,手机2路接收;
DLmimo:8X4 —— 基站8路发射,手机 4路接收;
mimo 分集:4路接收数据是相同的;
4. ENDC干扰
- LTE PA本体辐射干扰NR LNA;
- LTE发射通路辐射干扰RX走线;
- LTE天线辐射干扰NR RX;
- 主要是谐波干扰;
- 最典型的ENDC干扰就是LTE的谐波干扰5G NR的灵敏度,比如
- LTE B3的二次谐波干扰N78;比如LTE 1730MHz*2=3460MHz(N78频段)
- B5、B8的4次谐波干扰N78;比如LTE 880MHz*4=3520MHz(N78频段)
3. 5G手机NSA和SA制式的射频天线架构分析
4. 5G射频工程师主要工作是什么,后续射频工程师演进方向
总结
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