无线通信射频收发系统研究

2019-02-13张永超

数字通信世界 2019年2期

张永超

（中华通信系统有限责任公司，石家庄 050081）

射频指的是一种可以在空间中进行辐射的电磁波，由于人们逐渐步入到信息化时代，数据信息是否能够安全、快速、完整的进行传递十分重要，因此人们不断提高射频技术性能，因为这样可以有效改善数据信息传输质量，在常见的通信射频收发系统中，对于宽带高频信号常常用射频模块完成，对于频率较低模拟与数字信号常常用基带部分进行处理。

1 常见无线通信射频收发系统组成

目前射频收发系统大多采用超外差结构接收机。我们可以通过观察RG以及射频频段来判断数据信息变频次数，比如当RF频段达到3.5G赫兹，射频达到100M赫兹时，数据信息就完成了两次下变频。在数据信息进入ADC前，还需要通过低噪声放大器、IQ解调的处理。在对数据信息发射前，需要将数据信息通过发射机进行至少1次以上的变频，并且将变频后的数据信号传入到过滤器、IQ、滤波器、PA处理，最后才能通过天线将数据信息发射。在无线通信射频收发系统中，各个晶振都一样，都采用10M赫兹，2.5PPN频率。

2 射频收发系统原理概述

2.1 射频发射机工作原理

射频发射机作用主要是将低频信号转变为高频射频，在转变过程中，一般都会对低频信号进行调制、放大功率、上变频、滤波等处理，常用元器件有天线、调制器、滤波器、放大器等。调制器的作用是将低频信号通过高频段进行传播，通过模拟并以数字的方式进行调制。在视频发射机中对于数据信息频率的处理主要依靠本振器和滤波器，常见本振器由数字分频、鉴相器、锁相环构成，将由本振器与滤波器处理过信号的频率进行相乘后才能传输到下一级，射频发射机对数据信息中数字信号的处理主要是依靠数模转换器，数模转换器一般由电阻、电源构成，可以将数字信号转变为模拟信号。滤波器在视频发射机中有三种类型，信道选择滤波器、视频滤波器以及镜像抑制滤波器。如果视频发射机需要对数据信息频率进行调节，可以通过其中的混频器来完成。另外无线通信射频发射机中的放大器不仅可以对IF进行信号放大，还能对RF进行信号放大。一般对数据信息进行幅度放大后，会通过频率放大器改变数据信息原有频率，当频率改变后，数据信息就可以通过天线来将数据信号发出。

2.2 射频接收机的工作原理

射频接收机的作用是接收视频发射机发出的信号并将其进行解调。在整个数据信息传输过程中，射频接收机起着至关重要的作用，因为射频接收机是整个无线通信射频收发系统前端，所以射频接收机决定着无线通信射频收发系统性能。射频接收机整个工作过程可以分为以下几个部分：首先通过天线接受由射频发射机发射的射频信号，其次将射频信号转变为低频基带信号，最后将低频基带信号转变为数字信号。射频接收机性能好坏可以通过数据信息接收灵敏度、噪声系数等方面确定。目前常用改善无线通信射频收发系统性能的方法有制定性能优越的通信调制解调技术。

3 无线通信射频收发系统性能判断

无线通信射频收发系统主要由射频接收机和射频发射机构成，所以在确定无线通信射频收发系统性能好坏时，主要看射频接收机和射频发射机数据参数。射频接收机和射频发射机性能可以通过以下数据进行检测：噪声系数、三阶交调点、增益等。无线通信射频收发系统输出端噪声信号检测一般通过频谱仪完成，可以得到的结果有两种。一种是输出端无信号，一种是输入端有信号。当输入信号为-83dBm、Makerl频率为25MHZ时，表示射频接收机处于最大增益状态。在进行无线通信射频收发系统噪声性能测试前，一定要对测试仪器进行校准，保证噪声发射源数据读取准确。可以通过将噪声测试仪器与噪声源之间进行连接，将下变频分析仪设定为400扫描点数，并且将测试频率控制在10到100兆赫兹之间。当射频接收机宽带控制在50兆赫兹以内时，如果无线通信射频收发系统噪声系统增益满足6.1dB变为86dB以内，那么表示无线通信射频收发系统性噪声系数符合规定。在对无线通信射频收发系统三阶交调点性能进行测定时，为了防止交调落入频带破坏，可以采用对测量值计算的方式进行判定。比如无线通信射频收发系统如果出现弱干扰信号和强干扰信号，可以假设强等幅单音信号两个，三阶互调分量频率：Maker，从而得出三阶交调点正常范围值26.80dBm。