RF射频技术培训教材课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,Click to edit Master title style,*,*,11/11/2024,1,射频技术讲座,（基础知识篇）,主讲：蔡显华,9/26/20231射频技术讲座,11/11/2024,2,目 录,一、无线电波,二、无线电收发机,三、无线电波的频率与应用划分,四、射频基本元器件,五、常用的基本单位,六、射频器件的焊接与静电防护知识,七、射频仪器安全使用保护,9/26/20232目 录一、无线电波,11/11/2024,3,一、无线电波,无线电波是一种肉眼看不到，用手摸不着，但又确实存在的东西。,我们可以通过专用的接收设备方式来感觉到无线电波的存在，如：我们用收音机收听的广播、电视节目、手机打电话等。,无线电波传输速度是非常快的，达到,30,万公里,/,秒。,无线电波的传输方式：,1,）地波，这是沿地球表面传播的无线电波。,2,）天波，也即电离层波，无线电波进入电离层时其方向会发生改变，出现“折射”。,3,）空间波，由发射天线直接到达,接收,点的电波，被称为直射波。,4,）散射波，当大气层或电离层出现不均匀团块时，无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射，使一部分能量到达接收点，这就是散射波。,9/26/20233一、无线电波无线电波是一种肉眼看不到，用,11/11/2024,4,无线电波型,9/26/20234无线电波型,11/11/2024,5,无线电波的应用,声音：声音广播（比如：收音机的调幅和调频广播，航海、航空的语音电台等）,电话：移动电话（手机类）、卫星电话,电视：模拟电视信号、数字电视。,紧急服务：作用是提供给救援人员目标的精确位置，以便提供及时的救援。（,GPS,）,数据传输：数字微波传输设备、卫星、无线局域网等。,辨识：如,RFID,导航：飞机、航海。,雷达、加热（如：微波炉）、动力（电磁炉、宇航动力）、天文学、其他的业余爱好。,9/26/20235无线电波的应用声音：声音广播（比如：收音,11/11/2024,6,无线电收发机,发射机 信号经过调制后放大，再通过天线向四周发身无线电波。,9/26/20236无线电收发机发射机 信号经过调制后放,11/11/2024,7,接收机 用天线来接收周围的无线电波信号，再通过检波器把信号解调出来。,9/26/20237接收机 用天线来接收周围的无线电波信号,11/11/2024,8,最简单的接收机,9/26/20238最简单的接收机,11/11/2024,9,无线电频率划分与应用,ELF,（极低频）,30300Hz,VF,（音频）,300,3000Hz,VLF,（甚低频）,330KHz,LF,（低频）,30,300KHz,MF,（中频）,3003000KHz,HF,（高频）,330MHz,VHF,（甚高频）,30300MHz,UHF,（特高频）,3003000MHz,SHF,（超高频）,330GHz,EHF,（极高频）,30300GHz,亚毫米波,3003000GHz,9/26/20239无线电频率划分与应用ELF（极低频）,11/11/2024,10,按波段划分,P,波段,0.231GHz,L,波段,12GHz,S,波段,24GHz,C,波段,48GHz,X,波段,812.5GHz,Ku,波段,12.518GHz,K,波段,1826.5GHz,Ka,波段,26.540GHz,毫米波,40300GHz,亚毫米波,3003000GHz,9/26/202310按波段划分P波段,常见频段的应用,5060Hz,电源插座,2KHz,人的嗓音,530KHz,调幅广播,54MHz,电视频道,2,（,VHF,）,88MHz,调频广播,746MHz,电视频道,60,（,UHF,）,824MHz,蜂窝电话,1850MHz PCS,电话,2400MHz,无线局域网,2500MHz MMDS,4200MHz,大碟形卫星天线,9000MHz,机载雷达,11.7GHz,小碟形卫星天线,28GHz LMDS,常见频段的应用5060Hz,WLAN(802.11a/b/g),WLAN(802.11a)5.155.825GHz,WLAN(802.11b)2.412.497GHz,2.412.462GHz(,北美）,2.4122.472GHz,（欧洲）,2.4712.497GHz,（日本）,WLAN(802.11g)2.412.497GHz,2.412.462GHz(,北美）,2.4122.472GHz,（欧洲）,2.4712.497GHz,（日本）,WLAN(802.11a/b/g)WLAN(802.11a),射频常用的基本器件,电容、电感 射频用到的电容容量并不大，多数都是,180pF,（如我们公司产品射频部分多数都是,0.5pF,、,1pF,、,4.7pF,、,10pF,等等），和电容一样，电感的感量也不大，通常也是在,nH,级别，它们的封装不大于,1210,而我们用得最多的是,0603,和,0402,两种封装。但是射频电路用的电容和电感与普通用的电容和电感不同，它们除了精度要求高之外，最主要的是要有很高的,Q,值。,射频常用的基本器件电容、电感 射频用到的电容容量并不大,电容、电感,实物图,电容、电感实物图,放大管,放大管主要用来放大射频信号，它与电压、电流、频率、放大倍数、输入输出功率等有关。,放大管放大管主要用来放大射频信号，它与电压、电流、频率、放大,射频开关,射频开关 用来控制转换射频信号的传输方式，通常是由电压的高低来控制的。,射频开关射频开关 用来控制转换射频信号的传输方式，通常是,滤波器,滤波器主要用来过滤频率，只允许有用的频率通过，滤除或衰减其他没用的频率。,滤波器滤波器主要用来过滤频率，只允许有用的频率通过，滤除或衰,隔离器,主要用对信号输出进行隔离，它具有方向性，只允许信号通过，不许信号返回。,隔离器主要用对信号输出进行隔离，它具有方向性，只允许信号通过,射频天线,射频天线主要用于信号的发送和接收，是有方向性和角度的。它的种类很多，按用途可分为：通信天线、雷达天线、导航天线、电视天线、广播天线等；按工作频段可分为：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线。但不管它们怎么分，其作用和功能都是一样的。,射频天线射频天线主要用于信号的发送和接收，是有方向性和角度的,天线实物图,天线实物图,RF射频技术培训教材课件,常用的基本单位,dB,就是分贝，即表示放大器放大的倍数，是一个表征相对值的值。下面是定义公式,10lg,（输出功率,/,输入功率）,在实际工作中我们只要了解它的定义就足够了，不需要过多的去弄清楚它，而我们所需要做的就是对它进行加加减减。,常用的基本单位dB 就是分贝，即表示放大器放大的倍数，是一个,dBm,就是射频信号功率单位，表示放大器输出的功率，是一个考征功率绝对值的值，公式：,dBm=10logmW,dBm,和,W,的对应关系表,：,dBm就是射频信号功率单位，表示放大器输出的功率，是一个考征,dBc,也是一个表示功率相对值的单位,与,dB,的计算方法完全一样。一般来说，,dBc,是相对于载波（,Carrier,）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用,dBc,的地方，原则上也可以使用,dB,替代。,通常是由频谱仪直接测量读数。,dBc也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一,dBi,和,dBd dBi,和,dBd,是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。,dBi,的参考基准为全方向性天线，,dBd,的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用,dBi,表示出来比用,dBd,表示出来要大,2.15,。但是它们都是用于天线性能指标的。,例如：对于一面增益为,16dBd,的天线，其增益折算成单位为,dBi,时，则为,18.15dBi,（一般忽略小数位，为,18dBi,）。,dBi 和dBd dBi和dBd是考征增益的值（功率增益,NF(Noise figure),噪声系数，用来衡量,LNA,（低噪放）灵敏度的指标。噪声系数越小，接收灵敏度就越高，接收的距离就越远，相反，噪声系数越大，接收灵敏度就越差，距离就越短。,SNR,信噪比，就是信号功率和噪声功率相除的结果。,EVM,误差向量等级,NF(Noise figure)噪声系数，用来衡量LNA（低,静电知识,我们都听说过静电，那到底什么是静电呢？,静电（,Electrostatic,）就是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面：静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果：静电是通过电子或离子的转移而形成的。,静电是无处不在的，它会随着环境、空间和时间的转移而改变。,人体静电：人体对静电放电的感知电压约为,3,，这是我们市电电压的,16.6,倍，高得惊人。,静电知识我们都听说过静电，那到底什么是静电呢？,为何要静电防护,我们在工作中为什么要对静电进行防护？我们可以通过下面的一些基本知道进行说明。,静电作为一种电子存在于不同的时间和空间中，是摸不着看不到的。,我们现在用到的许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏。而射频器件由于工作比普通的器件频率要高得多，其内部构造非常的精密，只要稍有些不正常的操作，就极有可能导致自激烧坏。所以射频器件就会比普通的器件容易受静电击坏。,其实很多静电问题都是由于人们没有,ESD,（静电放电）意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑,ESD,会对电子产品造成损坏。但事实上这些怀疑只会带来更多、更大的元器件损害。,为何要静电防护我们在工作中为什么要对静电进行防护？我们可以通,静电损害,静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。,静电的基本物理特性对器件的影响：,1,静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。,2,静电放电破坏，使元件受损不能工作,(,完全破坏,),。,3,静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）。,4,静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏,/,米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁干扰）,如果元件全部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经过多层之加工，甚至已在使用时，才发现破坏，不但检查不易，而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题，而且如果在使用时才察觉故障，其损失将可能巨大。,静电损害静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会,静电损害的特点,隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉。,潜在性：有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。,随机性：电子元件什么情况下会遭受静电破坏呢,?,可以这么说，从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机动性。,复杂性：静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费