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原来基带、射频能解决这些问题

2023-03-14 15:02 来源:互联网整理 编辑:Emma

提起基带和射频,对于高级工程师而言并不生疏。基带和射频通信行业里的两个常见概念,但是也会因为自己的疏忽出现认知导致的错误。本文我们一起涨知识,再重新温习基带和射频的基础知识。

大家口中的端对端的最常见的,比如手机。观察信号的传播过程,先是从手机端再到基站的传播过程,那么究竟基带和射频有何用处?

此时手机接收到信号,我们会听到手机铃声,就是所谓的电信号。这种电信号属于模拟信号,也常称为原始信号。

此时此刻,主角--基带上场。

基带是什么,有什么作用呢?

基带:Baseband 信源(信息源,也称发射端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号所固有的频带(频率带宽),称为基本频带,简称基带。

基带和频带相对应,频带:对基带信号调制后所占用的频率带宽(一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差)。

一个信号的基带带宽是它的前带宽调制和复用 ,或在多路分离和解调。复合视频信号在录像机、游戏机和 DVD 播放机是一种常用的基带信号。

下面该轮到射频登场了。

射频是什么,有什么用处呢?

射频技术(RF)是Radio Frequency的缩写。较常见的应用有无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID),常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器,用以驱动接收器电路将内部的代码送出,此时扫描器便接收此代码。

接收器的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污,且晶片密码为世界唯一无法复制,安全性高、长寿命。RFID的应用非常广泛,典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。

众所周知,电流通过导体,会形成磁场。交变电流通过导体,会形成电磁场,产生电磁波。

频率低于100kHz的电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输。频率高于100kHz的电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力。

这种具有远距离传输能力的高频电磁波,我们才称为射频(信号)。

和基带一样,我们通常会把射频电路、射频芯片、射频模组、射频元器件等产生射频信号的一系列东东,笼统简称为射频。

所以,我们经常会听到有人说:“XX手机的基带很烂”,“XX公司做不出基带”,“XX设备的射频性能很好”,“XX的射频很贵”……之类的话。

基带送过来的信号频率很低。而射频要做的事情,就是继续对信号进行调制,从低频,调制到指定的高频频段。例如900MHz的GSM频段,1.9GHz的4G LTE频段,3.5GHz的5G频段。

射频的作用,就像调度员

之所以称之为调度员,是因为RF射频要做类似调度员的工作,一方面是如前面所说,基带信号不利于远距离传输。

另一方面,无线频谱资源紧张,低频频段普遍被别的用途占用。而高频频段资源相对来说比较丰富,更容易实现大带宽。

再有,你也必须调制到指定频段,不然干扰别人了,就是违法。

在工程实现上,低频也不适合。

根据天线理论,当天线的长度是无线电信号波长的1/4时,天线的发射和接收转换效率最高。电磁波的波长和频率成正比(光速=波长×频率),如果使用低频信号,手机和基站天线的尺寸就会比较大,增加工程实现的难度。尤其是手机侧,对大天线尺寸是不能容忍的,会占用宝贵的空间。

信号经过RF射频调制之后,功率较小,因此,还需要经过功率放大器的放大,使其获得足够的射频功率,然后才会送到天线。

信号到达天线之后,经过滤波器的滤波(消除干扰杂波),最后通过天线振子发射出去。

电磁波的传播

基站天线收到无线信号之后,采取的是前面过程的逆过程——滤波,放大,解调,解码。处理之后的数据,会通过承载网送到核心网,完成后面的数据传递和处理。

关于基带和射频我们就讲解到这里,希望能帮到大家哟!

标签: 基带 射频 RF

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