无线通讯基本概念

北京联华行科技有限公司 12011-3-30 联华行 无线通讯基本概念 北京联华行科技有限公司 22011-3-30 提要 一. 射频基本概念 二. 无线通讯原理 三. 射频测试方法 北京联华行科技有限公司 32011-3-30 一. 射频基本概念 n电磁波 n天线 Antenna n射频 RF (Radio Frequency) n信道 Channel n无线终端：DUT (Device Under Test)系统 中的被测物 北京联华行科技有限公司 42011-3-30 电磁波 n 空间中存在肉眼看不到的各种频率的电磁波 n 无线电波以“横向电磁波(TEM)”形式在空间中传播 n TEM：电场，磁场，和无线电波的传输方向是相 互垂直的 n 无线电波遇到铜或铝等金属产生反射 n 在自由空间中传播的电磁波为平面波 n 空中的电磁波会对射频测试造成干扰 北京联华行科技有限公司 52011-3-30 天线 Antenna n 电磁波沿传输线路和空间中传播，天线是这两种介质的接口。 n 辐射方向图（Radiation Pattern） n 远场：距离超过三倍波长，可忽略本地电容和电感耦合 n 近场：天线附近，电容和电感耦合。不具有远场的方向性特征 n 极化方向Polarization：与电场方向一致 n 垂直极化：电场方向与地面垂直 n 接收机与发射机的极化方向应该一致 n 匹配：不匹配时，信号会反射回来 n 驻波比VSWR：越小，匹配越好 北京联华行科技有限公司 62011-3-30 射频RF n UHF超高频100MHz-3000MHz n这个频段就会辐射，易于发射和接受 n手机 800MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz n蓝牙 2.4GHz n Wi-Fi 2.4GHz, 5.8GHz n 3G手机 北京联华行科技有限公司 72011-3-30 信道Channel n噪声与干扰 n路径损耗 Path Loss n误码率 BER（Bit Error Rate）例如0.1% n接收灵敏度 Sensitivity -能满足误码率时的最低功率。 -例如手机误码率0.1%，灵敏度-103db 北京联华行科技有限公司 82011-3-30 无线终端(芯片，模块，整机) n 各种手机 n 蓝牙设备 n Wi-Fi上网卡，AP n DAB/DMB接收机 n GPS接收机 n RFID读卡器, 标签 n UWB n ZIG BEE n CMMB手机电视终端 n 芯片，模块，整机的射频部分都需要RF测试 北京联华行科技有限公司 92011-3-30 二. 无线通讯基本原理 Wireless Communication n通讯协议 Communication Protocal n基带 Base band n编码/解码 Encoding/Decoding n调制/解调 Modulation/Demodulation n跳频 Frequency hopping (FH ) n上变频 Up-covnversion n无线通讯示意图 北京联华行科技有限公司 102011-3-30 通讯协议Communication Protocal n 通信协议又称通信规程，是指通信双方对数据传 送控制的一种约定。约定中包括对数据格式，同 步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及 控制字符定义等问做出统一规定，通信双方必 须共同遵守，它也叫做链路控制规程。 n Frame format：根据不同协议规定的数据帧的格 式。通常由“帧头+数据信息”两部分组成 北京联华行科技有限公司 112011-3-30 基带 Base band n 基带：信源（信息源）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。 n 其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始， 具有低通形式。 n 基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号 （相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。） 北京联华行科技有限公司 122011-3-30 编码/解码 Encoding/Decoding n提高抗干扰性能。 n解码：恢复信源，消除错误。 n例如：PIE脉冲间隔编码 北京联华行科技有限公司 132011-3-30 调制/解调Modulation/Demodulation n 把基带信号调制到频率更高的载波上，以便于无线传输。 n 时域定义：调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几 个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解 调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化 中将恢复原始的基带信号。 n 频域定义：调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或 者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信 号恢复为基带信号的反过程. n 调制方式：频移键控FSK、幅移键控ASK、相移键控PSK。 北京联华行科技有限公司 142011-3-30 跳频 Frequency hopping (FH ) n 跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum；FHSS) n 在无线传输中，射频频率按照某种特定算法发生 的重复变化。这种变化通常借助于扩频代码序列 发生器。 n 跳频扩频就是用扩频的码序列去进行移频键控 (FSK)调制，使载波的频率不断地跳变。 n 由于载波频率是跳变的，具有抗单频及部分带宽 干扰的能力。当跳变的频率数目足够多时，跳频 带宽足够宽时，其抗干扰能力很强 北京联华行科技有限公司 152011-3-30 上变频Up-covnversion n将具有一定频率的输入信号，改换成具有 更高频率的输出信号(通常不改变信号的信 息内容和调制方式)的过程。 北京联华行科技有限公司 162011-3-30 无线通信示意图 单工：单向通讯。DAB/DMB、CMMB 双工：双向通讯。手机、蓝牙、RDID、Wi-Fi 编码 调制 解码解调RFRF上变频 受信信源 协议栈 协议栈 北京联华行科技有限公司 172011-3-30 三. 射频测试方法 n射频测试方法与环境 n射频一致性测试 n射频测试基本内容 北京联华行科技有限公司 182011-3-30 射频测试方法与环境 n 射频测试方法 1. RF conduction test 传导方式（直连）不能反 应天线性能 2. RF radiation test 辐射方式（远场或耦合） n 测试环境（没有干扰可再现） 1. 近场：耦合器＋屏蔽箱 2. 远场：微波暗室anechoic chamber，TEM Cell -转台可测天线方向性 北京联华行科技有限公司 192011-3-30 射频一致性测试 n 协议一致性 n 射频一致性（天线性能） n 产品性能测试 n EMC(电磁辐射）试验 n 研发测试 n 认证测试 n 生产线测试 北京联华行科技有限公司 202011-3-30 射频测试基本内容 n发射功率 Tx Power n接收灵敏度 Rx Sensitivity n调制特性 Modulation n频域：频谱 Spectrum n时域：功率时间 Power Time 北京联华行科技有限公司 212011-3-30 问题与交流 北京联华行科技有限公司 北京市朝阳区西坝河西里16号明宫A座1518 电话：010-64290135、64281923/24 网址：www.lwhtech.com 电邮：info@lwhtech.com