全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析(精)

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析(精)
全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析(精)

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析

一、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析

1、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析

随着现代微电子技术的进步以及市场需求的不断推动,移动通信技术在过去30年间获得了迅猛发展,移动通信技术实现了1G、2G、3G的快速发展,目前正加速向3G+、4G推进,移动通信技术将向着高速化、小型化、智能化发展。

移动电话用户数的增长和新增业务的出现促使运营商移动通信设备投资不断增加,使得全球移动通信设备市场规模保持增长态势。2008年全球移动通信市场规模达到513.7亿美元。但受金融危机的影响,欧美发达国家电信运营商放缓3G建设,印度、南亚和非洲等新兴市场对网络基础设施的投资步伐减缓,2009年中国发放3G牌照,大力发展3G网络,2009年至2010年,全球电信运营商移动通信设备市场规模仍将保持增长,增幅低于2008年,市场规模将分别达到550.2亿美元及580.4亿美元。2010年以后发达国家的运营商对以数据业务为主的3G技术升级投资以及发展中国家以语音为主的2G/2.5G网络覆盖率投资将会重新增加,至2012年,全球移动通信设备市场规模将到710.2亿美元。全球移动通信设备市场产业持续扩大,为本行业企业创造了广阔的发展空间。根据中国信息产业网的数据,2008-2013年全球移动通信设备市场规模具体如下:

2、全球基站设备市场现状及未来发展分析

移动通信设备制造业按照功能划分,可分为核心网设备、网络覆盖设备、联接各系统的传输设备及终端接收设备。网络覆盖设备包括基站系统、室内分布天线、功分耦合器件及直放站等。其中基站系统为核心覆盖设备,基站系统用于无线射频信号的发射、接收和处理,是网络覆盖系统的核心设备。移动通信基站系统主要包括基站控制器、收发信机、基站天线、射频器件以及基站电源、传输线、防雷器件等附

属设施。通信传输方法包括微波传输、光纤传输、卫星传输等,目前主流传输设备有光纤传输设备、微波传输设备两大类。

根据中国信息产业网数据,在移动通信设备市场规模中,基站设备市场规模约占73.7%左右。 2008年全球基站设备市场规模378.5亿美元,预计 2012年增长到523.3亿美元,2013年全球基站设备市场规模590.4亿美元。2008-2013年全球移动基站设备市场规模变化趋势如下图:

二、全球通信天线市场现状及未来发展分析

通信天线主要包括基站天线、微波天线、室内分布天线、终端天线等类别,下面重点介绍基站天线、微波天线的发展状况。

1、、全球基站天线市场现状及未来发展分析

基站天线作为实现移动通信网络覆盖的核心设备之一,是移动通信系统的重要组成部分,已经伴随着移动通信产业的进步实现了快速的发展,并将会在今后相当长时间内继续保持较快的增长。在发达国家,随着3G、移动宽带接入的普及和智能手机、上网本、便携式笔记本的增长,更多的频率将会用于3G和移动宽带接入服务,发达国家需继续增加通信网络的扩容。与此同时,新兴市场国家如亚洲的印度、巴基斯坦、印尼和非洲、拉美等区域的部分国家,正处于大规模移动通信网络建网阶段,网络的优化与升级也是他们未来发展的一种趋势,从而为移动通信设备业的发展提供了广阔的市场空间。这都将促进全球通信市场在未来较长的时间都保持着较高的增速,也保障了基站天线产业的市场需求的持续增长。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put系统是一项运用于802.11n的核心技术。802.11n是IEEE继802.11b\a\g后全新的无线局域网技术,速度可达600Mbps。同时,专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。针对LTE 以及4G 时代的高传输速率,必须采用一些具有高频谱利用率的技术来实现。MIMO 技术具有极高的频谱利用率,而且其提供的空间分集可以显著改善无线链路性能。MIMO 技术的应用最终目的是解决系统容量,提升频谱效率,因此实现高频谱利用率是多天线技术的主要目的。MIMO 通过利用多根天线,在不增加频带宽度的情况下提高数据传输速度,实现了高频谱利用率,同时凭借空间分集增益也延长了通信距离。目前在技术上,TD 网络引入MIMO 多天线技术更加灵活。多天线MIMO技术的实现

涉及到信道状态信息的反馈,TDD 因其上下行信道采用相同的频率,可以利用上下行信道的互易性,实现起来更为灵活。WCDMA 和CDMA2000 将走向FDD-LTE,FDD-LTE 也会用到多天线技术。

在全球基站设备市场规模中,基站天线占基站设备的比例约在2.8%-4%左右,随着全球3G网络建设甚至4G网络建设的开展,以及LTE的推广与 MIMO技术的应用,基站天线数量和价值比例将逐渐增加。2008年全球基站天线市场规模11.4亿美元,预计到2012年增长到19.9亿美元,2013年全球基站天线市场规模23.6亿美元。2008-2013年全球基站天线市场规模变化趋势如下图:

2、全球微波天线市场现状及未来发展分析

国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上。2009 年,据统计美国为66%,日本为50%,法国为54%,采用微波中继通信。据Ericsson 的研究分析,全球60%的通信系统由无线传输技术连接,美国70%的长途电信采用数字微波,仅是AT&T 公司的6GHZ 微波站在全美国就有3000 多个;日本全国50%的长途电话和100%的电视传输均采用数字微波传输,英国、德国、意大利、瑞典等国也高达95%以上采用微波解决基础传输,因此海外微波天线市场巨大。新兴市场的印度、巴基斯坦等国家以及非洲、中东地区也正处在通信发展的高峰期,微波天线应用也发展较快。除新建项目外,世界范围内的微波传输系统的维护业务也为各大微波天线制造商拓宽了市场空间。在此情况下,微波通信天线在世界上将面临巨大市场需求,这给微波天线制造企业提供了巨大商机。

根据权威市场调研机构Infonetics报告,全球微波设备市场将从2008年的49亿美元增加至2013年的107亿美元,年均复合增长率为16.91%。

Infonetics和华宝证券的数据显示:微波天线通常占微波设备造价的20%-25%左右,而且随着微波设备成为移动回程市场中最大,增长最快的细分市场,及对微波天线质量和技术标准要求不断提高,微波天线在微波设备中的占比将逐渐增大。2008年全球微波天线市场规模9.8亿美元,预计2012年增长到22.1亿美元,2013年全球微波天线市场规模为26.8亿美元。2008-2013年,全球微波天线市场预计需求情况如下图所示:

三、全球基站射频器件市场现状及未来发展分析

受全球金融危机影响,移动通信基站设备采购额在2009年增速出现明显滑坡。受此影响,全球基站射频器件市场规模从2008年的18.2亿美元增至 2009年的20.3亿美元,增长率仅为11.5%。随着金融危机后世界经济的较快复苏,技术创新以及大量电信市场的开放,移动电话用户数的增长和新增业务的出现,促使运营商移动通信设备投资从2010年起逐步回升,基站射频器件市场也将随移动通信基础设备投资的提升而稳步增长。根据中国信息产业网数据,在基站设备市场规模中,射频器件的价值约占移动基站设备价值4%-6%左右,在未来几年里,随着全球3G 网络建设的不断推进,而至发达国家4G网络建设的逐步展开,射频器件在移动基站设备的比重将不断增加,

2008年全球射频器件市场规模18.2亿美元,预计2012年增长到31.4亿美元,2013年全球射频器件市场规模37.6亿美元。2008-2013年全球移动通信基站射频器件市场规模变化趋势如下图:

基于无线通信射频收发机系统的设计毕业设计

摘要:近年来,射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求,无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点,如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展,通信系统发展成了支持多媒体的通信系统,系统的速度更快,误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分,负责信号的接收和发射部分,是无线通信系统中不可缺少的一部分,它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构,射频收发机的发展,然后介绍了射频收发机的一些关键指标,然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标,最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词:移动通信;射频收发机;系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years,the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications 1引言 射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象[1]。 该频率在各种无源和有源电路中R, L, C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF (Radio Frequency)是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频

射频接收系统的设计与仿真

1 前言 (2) 2 工程概况 (2) 3 正文 (2) 3.1零中频接收系统结构性能和特点 (3) 3.2基于ADS2009对零中频接收系统设计与仿真 (3) 3.3超外差接收系统结构性能和特点 (12) 3.4基于ADS2009对超外差接收系统设计与仿真 (13) 4 有关说明 (16) 5 心得体会 (18) 6 致谢 (18) 7 参考文献 (19)

射频是一种频谱介于75kHz-3000GHz之间的电波,当频谱范围介于20Hz-20kHz之间时,这种低频信号难以直接用天线发射,而是要利用无线电技术先经过转换,调制达到一定的高频范围,才可以借助无线电电波传播。射频技术实质是一种借助电磁波来传播信号的无线电技术。 无线电技术应用最早从18世纪下半段开始,随着应用领域的扩大,世界已经对频谱进行了多次分段波传播。当前,被广泛采用的频谱分段方式是由电气和电子工程师学会所规定的。随着科学技术的不断发展,射频所含频率也不断提高。到目前为止,经过两个多世纪的发展,射频技术也已经在众多领域的到应用。特别是高频电路的应用。其中在通信领域,射频识别是进步最快的重要方面。 工程概况 近年来随着无线通信技术的飞速发展,无线通信系统产品越来越普及,成为当今人类信息社会发展的重要组成部分。射频接收机位于无线通信系统的最前端,其结构和性能直接影响着整个通信系统。优化设计结构和选择合适的制造工艺,以提高系统的性能价格比,是射频工程师追求的方向。由于零中频接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点,已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构,在无线通信领域中受到广泛的关注。本文在介绍超外差结构和零中频结构性能和特点的基础上,对超外差结构和零中频结构进行设计与仿真。 正文 下面设计一个接收机系统,使用行为级的功能模块实现收信机的系统级仿真。

传输线理论射频电路与天线褚庆昕

South China University of Technology 2.2 无耗传输线的特解 特解是指在特定边界条件下,传输线上电 压电流的解。 对于传输线,通常的边界条件有:终端条 件、源端条件和电源、阻抗条件。 I z ?l 0U L U I g I l l 0U g z E g Z g

South China University of Technology 1. 终端边界条件 已知代入通解,为 022 e j β l = U l + Z c I l e - j β l = U l - Z c I l U +U - 得到 U( z = l ) = U l ,I( z = l ) = I l l 0 0 l 00I =1(U +e - j β l -U -e j β l )U = U +e - j β l + U -e j β l Z c

South China University of Technology 为了简化解的形式,采用坐标变换 计及复数Euler 公式,最后得 z ' = l - z U( z ' ) = U l cos β z ' + jZ c I l sin β z ' I( z ' ) =j U l sin β z ' +I cos β z ' l Z c 于是 U( z ) = 1 (U + Z I )e j β ( l - z ) + 1 (U - Z I )e - j β ( l - z ) 22112Z 2Z l c l l c l I( z ) = (U + Z I )e j β ( l - z ) -(U - Z I )e - j β ( l - z ) l c l l c l c c

915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真

1引言 近几年来,无线射频识别技术越来越受各国重视。随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加,国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。 ADS(Advanced Design System)软件是Agilent 公司开发的,可以支持从模块到系统的设计,能够完 915MHz射频收发系统的 ADS设计与仿真 李宝山,张香泽 (内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010) 摘要:针对无线通信环境中的应用,使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。 关键词:A D S;915M H z收发系统;射频模块;增益 ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan,ZHANG Xiang-ze (School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China) Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System(ADS)for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have been done by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand. Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain

基站射频收发信机指标分解

美信Maxim技术文档《基站收发信机设计》,以WCDMA为例进行讲解基站收发信机射频前端指标分解和设计。虽然文档以WCDMA为例进行讲解,但宽带收发信机射频前端原理基本一致,因此适用于LTE等其他制式的设计。以下为学习笔记和总结。 1.接收机 接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level,Adjacent Channel Selectivity(ACS),Blocking(In-Band和Out-of-Band),Receiver Inter-modulation。其中带内blocking指标和ACS 分析类似,考量的都是工作带内信道外干扰信号对接收机影响的分析,因此Bolcking指标支队Out-of-band指标进行了讲解和说明。 1.1Reference Sensitivity Level 接收机的最小可接收电平(接收机灵敏度)= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N0 1.Eb/No由基带解调能力决定,与射频前端无关; 2.BW由无线系统协议标准定义; 3.-174dBm/Hz及总的热噪声; 因此针对某一无线系统设计,灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数(Noise Figure)要求,以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声(总噪声,包括输入热燥和引入的系统噪声) 上图说明如下: Step1:系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz; Step2:Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3:12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为:10*log(3.84M/12.2K) ≈25dB,考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm; Step4:3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm 所以为满足灵敏度指标要求,系统接收机连续噪声系数需要≤-101dBm+108.1dBm

无线通信射频收发系统设计研究

无线通信射频收发系统设计研究 射频是一种特定频率的电磁波信号,它可以在自由空间中传播,射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点,在无线通信系统中应用广泛,日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射,它位于无线通信系统的最前端,关系到通信的质量。研究射频收发系统工作原理优化其设计方案,可有效提高无线通信质量。 一、射频收发系统的构成及工作原理 射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同,会有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看,射频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。(一)射频发射机的构成及工作原理。射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号,并把处理后的信号经天线发出。天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播;本振器通过数字分频电路、鉴相器电路,锁相环电路等将频率送至混频器;滤波器可以对不同的信号进行分离,得到特定频率的信号或消除干扰信号,滤波器种类繁多,实际使用时可根据需要处理信号的形式选用模拟滤波器或数字滤波器;数模转换器主要作用是完成数字信号到模拟信号的转换;混频器主要作用是实现频率变化,常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。放大器是把信号通过幅度放大器增大或降低,在经由功率放大器将信号功率放大用以满足天线发射需要。(二)射频接收机的构成及工作原理。射频接收机主要作用是从天线接收的众多信号中选出基本频带所需的有用信号并放大。射频接收机的信号选择能力关系到信号的接收质量,影响无线通信射频收发系统的运行状况。射频接收机把天线接收到信号传送至低噪声放大器,通过两次下变频,将信号变为满足需要的基本频带信号。射频接收机主要性能指标要求包括:接收微弱信号的灵敏度要求,降低系统噪声系数要求,相似频率信号的选择能力要求及射频接收机接收信号大小比的动态范围要求,射频接收机的性能指标关系到无线通信射频收发系统运行质量。

射频电路与天线(华工)试卷及答案

一、填空题 1、无耗传输线终端短路,当它的长度大于四分之一波长时,输入端的输入阻抗为容抗,将等效为一个电容。[见P19段路线输入阻抗公式1-45] 2、无耗传输线上驻波比等于1时,则反射系数的模等于0。 3、阻抗圆图上,|Γ|=1的圆称为单位圆,在单位圆上,阻抗为纯电抗,驻波比等于无限大。 4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻,则入射波全部被吸收,没有反射,传输线工作在匹配状态。[ZL=ZC才能匹配] 5、在传输线上存在入射波和反射波,入射波和反射波合成驻波,驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。 6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成,在一个等电抗圆上各点电抗值相同。 7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关,对于TE11模,半径越大,截止波长越短。[无论是矩形波导,还是圆波导,截止波长都与a(矩形时为宽边,圆时为半径)成正比。圆波导主模TE11,次模TM10] 8、矩形波导的工作模式是TE10模,当矩形波导传输TE10模时,波导波长(相波长)与波导截面尺寸有关,矩形波导截面的窄边尺寸越小,波导波长(相波长)越长。[见P45-相波长(波导波长)的公式,可知其只与某一频率和截止波长有关,且与截止波长(=2a)成反比,与窄边b无关。矩形波导主模TE10,次模TE20] 9、在矩形谐振腔中,TE101模的谐振频率最小。[矩形谐振腔主模TE101] 10、同轴线是TEM传输线,只能传输TEM波,不能传输TE或TM波。[都能传,但大多数场合用来传TEM波] 11、矩形波导传输的TE10波,磁场垂直于宽边,而且在宽边的中间上磁场强度最大。[P46倒数第三行,磁场平行于波导壁面。电场沿x轴正弦变化,在x=a/2处电场最大。] 12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。 13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。[矩形波导在TE模式>η,TM模式<η,η为TEM在无限大媒质中的波阻抗,在空气中则为377。注意:矩形波导不能传输TEM。] 14、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关,一般来讲,给定一种振荡模式,腔体的尺寸越大,谐振频率就越高。[P50] 15、两段用导体封闭的同轴型谐振腔,当它谐振在TEM模时,其长度等于半波长的整数倍。[P99,同轴型谐振腔分三种类型,半波长、1/4波长、电容负载式] 16、对称振子天线上的电流可近似看成是正弦分布,在天线的输入端电流最大。 17、对称振子天线既可以作发射天线,也可以作接收天线,当它作为发射天线时,它的工作带宽要比作为接收天线时大。 18、天线阵的方向性图相乘原理指出,对于由相同的天线单元组成的天线阵,天线阵的方向性图可由单元天线的方向性图与阵因子相乘得到。 19、螺旋天线的工作模式有法向模、轴向模和边射模三种,其中轴向模辐射垂直极化波。 20、在相同的辐射场强条件下,定向天线与无方向性天线相比可节省输入功率,所节省的倍数等于天线的方向性系数。 二、选择题 1、已知传输线的特性阻抗为50Ω,在传输线上的驻波比等于2,则在电压驻波波节点上的输入阻抗等于:()(4)[直接由P22公式1-54算出,不用P18公式1-36算出反射系数,再由P23公式1-38算出负载阻抗] (1)、100Ω (2)、52Ω (3)、48Ω (4)、25Ω

基于无线通信射频收发机系统的设计

基于无线通信射频收发机系统的设计 李夏 11720925 靳立兴 11720929 2011年11月20号 摘要:近年来,射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求,无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点,如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展,通信系统发展成了支持多媒体的通信系统,系统的速度更快,误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分,负责信号的接收和发射部分,是无线通信系统中不可缺少的一部分,它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构,射频收发机的发展,然后介绍了射频收发机的一些关键指标,然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标,最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词:移动通信;射频收发机;系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years,the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理 一、射频电路组成和特点: 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调;发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一级、二级混频和一本、二本振电路),后才解调出接收基带信息;新型手机则直接解调出接收基带信息(零中频)。更有些手机则把频合、接收压控振荡器(RX—VCO)也都集成在中频内部。 RXI-P RXQ-P RXQ-N (射频电路方框图) 1、接收电路的结构和工作原理: 接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波,

高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: (1)、接收电路结构。 (2)、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 电路分析: (1)、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、中频集成块(接收解调器)等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路,其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 (接收电路方框图) (2)、各元件的功能与作用。 1)、手机天线: 结构:(如下图)

由手机天线分外置和内置天线两种;由天线座、螺线管、塑料封套组成。 塑料封套螺线管 (外置天线)(内置天线) 作用: a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关: 结构:(如下图) 手机天线开关(合路器、双工滤波器)由四个电子开关构成。 900M收收GSM 900M收控收控 900M发控GSM 900M发入GSM (图一)(图二) 作用:其主要作用有两个: a)、完成接收和发射切换; b)、完成900M/1800M信号接收切换。

电报收发信机电原理及设计实现

电报收发信机电原理及设计实现 工作原理:如图1所示,Q1与周围元件构成了典型的考毕兹振荡器并且一直保持振荡(故在接收时有1mW左右振荡信号泄漏),信号通过82pF电容直接耦合到Q2,在发射状态下(电键按下),Q2作为C类功放,放大后的信号经0.01uF电容耦合到π型低通滤波器,然后送天线发射;在接收状态下(电键放开),Q1与周围元件构成差拍振荡器(BFO),Q2被偏置在非线性区(可以这么想,三极管无非就是背对背接着的两个二极管嘛!),将天线接收的信号与BFO的信号进行混频,混频得到的音频信号经过0.1uF电容耦合送到LM386构成的音频功率放大器,放大后的音频信号在LM386的5脚经10uF电容隔直后送耳机。电键不但控制LM386电源的通断,也切换Q2的偏置,使之工作在不同的状态下。 图1 “皮鞋”200mW微功率等幅电报收发信机电原理图 元件选择 所有电感选择色环电感,其中L3在80米波段时使用2.2uH。C6和C7在80米波段时使用820pF。三极管Q1和Q2并没有严格的规定,放大倍数在100到200之间的硅NPN三极管都能正常使用,比如,9011,9013,9018,8050,2N2222A,2N3904等,推荐Q1和Q2都使用9013或都使用2N3904。晶体需是基频晶体,7.060M 和7.042M晶体在天线都有售。建议在电路板上晶体和L3、C6、C7处使用插座,以便切换波段或频率。如为了增大发射功率,可以使用12V电源,但需将C10 增加到100u左右。

调试方法 焊接结束应检查是否存在短路,若无,加上9V叠层电池,接上耳机,不要接天线,正常情况下应该听到微小的“沙沙”声,接上天线噪音增加或者可以听到一些信号,整机电流在10mA以下。若听到很大的啸叫声或电流过大,说明电路自激,解决办法是在“SPEAKER”两端接一个103瓷片电容,若无效,再在LM386电源滤波的10uF电容两端并接一个103瓷片电容,若仍无效,在9V电源输入端并接一个103瓷片电容。至此接收应基本正常。 图2 带1W 50欧姆假负载的高频功率表电路原理图 然后接上带假负载的高频功率表(图2给出了参考电路图),短接“KEY”两端,耳机中应迅速无声,高频功率表有一定输出。发射状态下整机电流为40-100mA。发射时在旁边0.5米处放一个短波/中波收音机,检查所有的接收频率范围,除了载频和倍频外,应听不到其它由“皮鞋”产生的信号。如有其它信号(特别是啸叫声),说明存在高频自激。割开Q1和Q2之间的电源线,用100uH电感和100欧姆电阻并联后再串联进去,可有效消除高频自激。附表给出了发射和接收状态下各主要元件的直流参考电压。 本电报发射机的基本指标 电源:7V-12V(推荐9V叠层电池) 电路板:56mm x 41 mm 天线:50欧姆,不平衡式,BNC/Q9接口 本振泄漏:约1mW(50欧姆假负载上) 频率范围:7.060-7.064MHz(7.060M晶体上串联50p微调电容) 接收: 电流:小于10mA(9V供电时) 耳机:低阻耳机(推荐SONY、aiwa等高灵敏Walkman耳机) 发射: 功率:约200mW 电流:约50mA(9V供电时) 杂散(谐波)抑制:-20dB 主观评价 接收灵敏度和选择性较差,容易受广播干扰(BCI)。频率稳定度好,听SSB信号可懂度高。电路底噪小。收发切换时开关声大,容易导致发错电码。

基于RF收发器Si4432A的无线射频收发系统设计

基于RF收发器Si4432A的无线射频收发系统设计 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。 1 无线收发芯片Si443 2 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9~3.6 V,20引脚QFN封装(4 mm4 mm),可工作在315/433/868/915 MHz四个频段;内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO 等。Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输范围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240~960 MHz频段内,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485/RS232数据通信等诸多领域。 2 无线射频收发系统设计2.1 系统总体方案无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后,再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理,如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面,还留有RS232接口可以实现与PC机通信。 2.2 系统硬件设计主控芯片选用Silicon Labs公司推出的单片机C8051F930。C8051F930

微功率电报收发信机设计毕业论文

微功率电报收发信机设计 毕业论文 目录 第一章引言 (1) 1.1 无线通信的概念 (1) 1.2 课题的研究背景及意义 (1) 1.2.1 无线电传输的发展历史 (1) 1.2.2 无线电的应用 (1) 1.2.2 无线通信中收发电路的研究意义 (2) 1.3 课题研究的主要容 (2) 第二章无线收发的基本组成及工作原理 (3) 2.1 通信系统的基本结构 (3) 2.1.1 通信系统的结构框图 (3) 2.1.2 无线通信系统的分类 (3) 2.2 无线收发电路的调制与解调 (3) 2.2.1 调制与解调的基本概念 (3) 2.2.2 幅度调制与解调 (4) 2.2.3 ASK的调制与解调 (6) 2.3 无线收发电路的基本组成 (9) 2.3.1 无线发射电路的基本结构及原理 (9) 2.3.2 无线接收电路的基本结构及原理 (9) 第三章基于DDS的微功率电报收发信机设计 (11) 3.1 无线收发电路总体设计 (11) 3.2 无线发射电路的设计 (12) 3.2.1 本振电路的设计 (12) 3.2.2 功率放大器的设计 (19) 3.2.3 滤波电路的设计 (22)

3.3 无线接收电路的设计 (25) 3.3.1 一般接收机的主要功能规格 (25) 3.3.2 混频电路的设计 (26) 3.3.3 音频放大电路设计 (27) 3.3.4 收发控制电路设计 (28) 第四章焊接调试 (30) 第五章总结 (34) 参考文献 (35) 致谢 (36) 附录A 硬件原理图、PCB图、实物图 (37) 附录B 源程序 (39) 第一章引言 1.1 无线通信的概念 无线通信就是利用无线收发电路发射和接收信号,主要用在人们日常生活中的信息的传播。无线收发电路可分为发射电路和接收电路,发射电路直接把信息转换成电磁波在空中传播;接收电路则是把接收到的电磁波再还原成人们所需要的信号[1]。 1.2 课题的研究背景及意义 1.2.1 无线电传输的发展历史 在人们的日常生活中,需要把自己有信息发送出去,然后在另一个地方接收到这个信息,我们称之为通信。通信的主要任务就是传输消息,一般含义就是发送者到接收者的消息传递,利用某种信号实现消息传送的系统称之为通信系统。人们最早的传递信息方式是在视线围来传播,例如用火炬、烽火、旗语等来传播

射频接收系统的ADS设计

第一章电路模拟基础 (3) 概要 (3) 目标 (3) 目录 (3) 开始 (3) 『1』运行ADS (3) 『2』建立新项目 (4) 『3』检查你的新项目内的文件 (5) 『4』建立一个低通滤波器设计 (5) 『5』设置S参数模拟 (6) 『6』开始模拟并显示数据 (7) 『7』储存数据窗口 (9) 『8』调整滤波器电路 (10) 第二章系统模拟基础 (12) 概要 (12) 目标 (12) 目录 (12) 开始 (13) 『1』建立一个新的系统项目和原理图 (13) 『2』建立一个由行为模型构成的RF接收系统 (13) 『3』设置一个带频率转换的S参数模拟 (14) 『4』画出S21数据 (16) 『5』提高增益,再模拟,绘制出另一条曲线 (16) 『6』设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO (17) 『7』设置一个谐波噪声控制器 (18) 『8』设置谐波模拟 (20) 『9』模拟并画出响应:pnmx和V out (21)

第一章电路模拟基础 概要 这一章包括基础界面、ADS文件、原理图、模拟、和数据显示等内容。另外还有一个简单的例子。 目标 建立一个新的项目和原理图设计 设置并执行S参数模拟 显示模拟数据和储存 在模拟过程中调整电路参数 使用例子文件和节点名称 执行一个谐波平衡模拟 在数据显示区写一个等式 目录 『1』运行ADS 『2』建立新项目 『3』检查你的新项目内的文件 『4』建立一个低通滤波器设计 『5』设置S参数模拟 『6』开始模拟并显示数据 『7』储存数据窗口 『8』调整滤波器电路 『9』模拟一个RFIC的谐波平衡 『10』增加一个线标签(节点名称),模拟,显示数据 开始 『1』运行ADS 很简单,在开始菜单选择图标,运行后界面如下:

宽带高速电台收发信机设计与实现

宽带高速电台收发信机设计与实现 未来战争是一种集成海、陆、空、天等诸多军、兵种,并以信息链为纽带的数字化战争。数字化信息战争特点是各军兵种之间每个作战单元都是信息一个支点,所有支点相互连接,组成一个信息网络,信息网络支点之间要求信息实时、透明。因此,信息化战争对各军兵种中每个作战单元节点信息的共享性、实时性提出极高要求。而作为信息化战争支撑的通信电台,应以实现信息化战争中诸多军兵种之间、各军兵种内部之间信息的无缝通信连接,实现信息的快速实时共享作为基本任务。数字化信息战场就是信息及时获取、及时共享、及时指挥,使战场效率最优化,并能做到在复杂的电磁环境下可靠通信。然而作为承载信息化战争支柱的通信电台,都是针对特定军兵种或特定使用环境研制,种类繁多,兼容性差,互通困难,抗干扰能力差,难以支持数字化部队信息化战争的需要。为满足信息战的需求,通信宽带高速电台正朝着多频段、多模式、数字化、软件化方向发展。作为承载信号收发通道的收发信机,是电台的核心和关键部分,电台众多功能、性能要求和收发信机设计方案息息相关,因此,为满足电台整机需求,电台收发信机必须具备具有开放的、可编程的宽带射频前端设计,可切换的多带宽中频设计,高动态、快速切换的频率合成器及快速AGC控制通道设计,以便于各种软件波形运行。本论文设计出一款具有多频段、高动态、小型化、低功耗的收发信机,能够适应多种数字传输体制、多种模式的高速数据传输,能够适应复杂电台环境下抗干扰需求,能够适应网络组网需求。依据客户电台实际使用需求,该收发信机采

用多带宽、多速率模式,既能实现高数据速率,完成大数据传输需求,又能在低数据情况下降低通信资源使用,提高接收机灵敏度,延伸通 信设备通信距离,满足远距离通信需要;该收发信机采用集成设计思路,采用宽频段、低功耗、小型化器件,实现多频段、多模式、多任务性能,减少电台种类,减小电台体积;收发信机还采用系列化、通用化设计,能满足手持、背负及车载电台使用,提高电台兼容性和通用性。

关于Si4432的无线射频收发系统设计说明

关于Si4432的无线射频收发系统设计 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。 1 无线收发芯片Si4432 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9~3.6 V,20引脚QFN封装(4 mm×4 mm),可工作在315/433/868/915 MHz四个频段;部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。 Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240~960 MHz频段,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485/RS232数据通信等诸多领域。 2 无线射频收发系统设计 2.1 系统总体方案 无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后,再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理,如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面,还留有RS232接口可以实现与PC机通信。

射频电路与天线 教学大纲

射频电路 课程名称:射频电路 英文名称:Radio Frequency Circuits 学分:3 课程总学时:48 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:□基础课□专业基础课?专业课 面向专业:信息工程、电子科学与技术(物理电子学)、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成 先修课程:电磁场与电磁波 一、教学信息 课程的性质: 《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。《射频电路》主要讲述射频电路的内容。 课程的目的与教学基本要求: 课程的目的是通过这门课程的学习,学生可以掌握射频电路与天线的基本原理,并具备分析能力与初步的设计能力,为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。 通过这门课的学习,要求学生熟练掌握传输线理论,了解波导和谐振腔的基本知识,掌握微波网络理论,了解各种射频电路的工作原理,掌握天线的辐射原理和天线的基本参数,了解各种线天线和面状天线的工作原理。 考核方式: 总分数100分,平时作业考勤占总分数30% ,期末闭卷考试占总分数70%。 二、教学资源

教材 [1]李绪益著,《微波技术与微波电路》,广州:华南理工大学出版社,2007.3。 [2]褚庆昕著,《射频电路与天线》(讲义),2008。 多媒体教学资源(课程网站、课件等资料) 教学课件,教学视频,精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。 三、教学内容、要求与学时分配 按各章节列出主要内容,注明课程教学的难点和重点,对学生掌握知识的要求,以及学时的分配 1 第一部分、传输线理论 (1)传输线的纵向问题-传输线理论(8学时) 主要内容:传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。 基本要求:理解长线的概念,理解传输线方程及其解的意义,熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义,熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系,掌握不同负载时无耗传输线的工作状态,掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成,熟练应用传输线理论解决传输线问题,熟练应用圆图求解传输线问题。 重点:无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的意义、特点和相互关系,无耗传输线问题的求解,圆图计算。 (2)传输线的横向问题(8学时) 主要内容:传输线横向问题与纵向问题的分解,几种常用传输线的横向问题分析方法和特征参数公式,包括矩形波导、圆波导、同轴线、带状线、微带线等。 基本要求:了解等效电压、等效电流的意义,了解横向问题的场方程,了解纵向分量法,掌握导波系统中模式、传播常数、相位常数和传输条件,掌握导波系统截止波长、波导波长、相速度、群速度、波阻抗的概念及其特点,了解矩形

基于Si4432的无线射频收发系统设计

基于Si4432的无线射频收发系统设计 [日期:2009-12-16] 来源:作者:[字体:大中小] 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。 1 无线收发芯片Si4432 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9~3.6 V,20引脚QFN封装(4 mm×4 mm),可工作在315/433/868/915 MHz四个频段;内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。 Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输范围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240~960 MHz频段内,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485/RS232数据通信等诸多领域。 2 无线射频收发系统设计 2.1 系统总体方案 无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后,再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理,如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面,还留有RS232接口可以实现与PC 机通信。 2.2 系统硬件设计 主控芯片选用Silicon Labs公司推出的单片机C8051F930。C8051F930有4 KB的RAM和64 KB 的Flash,片上集成了丰富的外围模块(包括串口、SPI、10位A/D转换器等),很好地满足了本系统对微控制器的要求;支持快速唤醒和最低0.9 V的供电;有多种电源管理模式(如正常模式、空闲模式、休眠模式等),内部集成的2个内建欠压检测器分别适用于休眠模式和正常模式,典型休眠模式下电流仅为50

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