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射頻

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射頻是Radio Frequency的縮寫,表示可以輻射到空間的電磁頻率,頻率範圍從300KHz~30GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流,它是一種高頻交流變化電磁波簡稱。每秒變化小於1000次的交流電稱為低頻電流,大於10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻 電流

基本信息

中文名 射頻 [1]

外文名 Radio Frequency

別稱 RF

應用學科 物理學

適用領域範圍 通信

​概念

射頻即Radio Frequency,通常縮寫為RF。表示可以輻射到空間的電磁頻率,頻率範圍從300KHz~30GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流,它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小於1000次的交流電稱為低頻電流,大於10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統就是採用射頻傳輸方式。

在電子學理論中,電流流過導體,導體周圍會形成磁場;交變電流通過導體,導體周圍會形成交變的電磁場,稱為電磁波。在電磁波頻率低於100khz時,電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,但電磁波頻率高於100khz時,電磁波可以在空氣中傳播,並經大氣層外緣的電離層反射,形成遠距離傳輸能力,我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻,射頻技術在無線通信領域中被廣泛使用。

計算單位簡介

絕對功率

各種射頻常用計算單位,是深入地理解射頻概念的必備基礎知識之一。絕對功率的dB表示射頻信號的絕對功率常用dBm、dBW表示,它與mW、W的換算關係如下:

例如信號功率為x W,利用dBm表示時其大小為:


例如:1W等於30dBm,等於0dBW。

相對功率

相對功率的dB表示射頻信號的相對功率常用dB和dBc兩種形式表示,其區別在於:

dB是任意兩個功率的比值的對數表示形式,而dBc是某一頻點輸出功率和載頻輸出功率的比值的對數表示形式。

天線和天線增益

天線增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天線相對於無方向天線的功率能量密度之比,dBd是指相對於半波振子Dipole 的功率能量密度之比,半波振子的增益為2.15dBi,因此0dBd=2.15dBi。

摺疊其他常用計算單位

電阻:阻擋電流通過的物體或物質,從而把電能轉化為熱能或其它形式的能量,單位:歐姆,Ω

電壓:電位或電位差,單位:伏特,V

電流:單位時間內通過電路上某一確定點的電荷數,單位:安培,A

電感:線圈環繞着的東西,通常是導線,由於電磁感應的原因,線圈可產生電動勢能,單位:亨利,H

電容:一個充電的絕緣導電物體潛在具有的最大電荷率,單位:法拉,F

術語知識

1.功率/電平(dBm):放大器的輸出能力,一般單位為w、mw、dBm

2.增益(dB):即放大倍數,單位可表示為分貝(dB)。

註:dBm是取1mw作基準值,以分貝表示的絕對功率電平。換算公式:

電平(dBm)=10lgmw

5W → 10lg5000=37dBm

10W → 10lg10000=40dBm

20W → 10lg20000=43dBm

從上不難看出,功率每增加一倍,電平值增加3dB

即:dB=10lgA(A為功率放大倍數)

3.插損:當某一器件或部件接入傳輸電路後所增加的衰減,單位用dB表示。

4.選擇性:衡量工作頻帶內的增益及帶外輻射的抑制能力。-3dB帶寬即增益下降3dB時的帶寬,-40dB、-60dB同理。

5.駐波比(回波損耗):行駐波狀態時,波腹電壓與波節電壓之比(VSWR)

附:駐波比——回波損耗對照表:

SWR 1.2 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50

回波損耗(dB) 21 19 17.6 16.6 15.6 14.0

6.三階交調:若存在兩個正弦信號ω1和ω2 由於非線性作用將產生許多互調分量,其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1兩個頻率分量稱為三階交調分量,其功率P3和信號ω1或ω2的功率之比稱三階交調係數M3。

即M3 =10lg P3/P1 (dBc)

7.噪聲係數:一般定義為輸出信噪比與輸入信噪比的比值,實際使用中化為分貝來計算。單位用dB。

8.耦合度:耦合端口與輸入端口的功率比, 單位用dB。

9.隔離度:本振或信號泄露到其他端口的功率與原有功率之比,單位dB。

10.天線增益(dB):指天線將發射功率往某一指定方向集中輻射的能力。一般把天線的最大輻射方向上的場強E與理想各向同性天線均勻輻射場場強E0相比,以功率密度增加的倍數定義為增益。Ga=E2/ E02

11.天線方向圖:是天線輻射出的電磁波在自由空間存在的範圍。方向圖寬度一般是指主瓣寬度即從最大值下降一半時兩點所張的夾角。

E面方向圖指與電場平行的平面內輻射方向圖;

H面方向圖指與磁場平行的平面內輻射方向圖。

一般是方向圖越寬,增益越低;方向圖越窄,增益越高。

12.天線前後比:指最大正向增益與最大反向增益之比,用分貝表示。

13.單工:亦稱單頻單工制,即收發使用同一頻率,由於接收和發送使用同一個頻率,所以收發不能同時進行,稱為單工。

14.雙工:亦稱異頻雙工制,即收發使用兩個不同頻率,任何一方在發話的同時都能收到對方的講話。單工、雙工都屬於移動通信的工作方式。

15.放大器:(amplifier)用以實現信號放大的電路。

16.濾波器:(filter)通過有用頻率信號抑制無用頻率信號的部件或設備

參考來源