射频电路设计new

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1、射頻電路設計(RFCircuitsDesign)Chapter1簡介STUCCK.H.ChengChapterOutline1.1射頻概念1.2射頻通信電路應用簡介1.3無線通道中的電波傳播1.4無線通道的特徵1.5干擾與噪音1.6射頻電路的特點STUCCK.H.Cheng1.1射頻概念HeinrichRudolfHertz1864年，Maxwell提出描述1901年，GuglielmoMarconiwasaGermanphysicist電磁場之Maxwell方程，用利用電磁波實現了橫跨大西whoclarifiedandexpanded四個偏微分方程概括一切電洋的無線通訊。theelectro

2、magnetictheory磁現象，事實上他由此計算oflightthathadbeenput出電磁波傳遞的速度等同於forthbyMaxwell.Hewas光速，因此斷言光是一種電thefirsttosatisfactorily磁波。demonstratetheexistenceofelectromagneticwavesbybuildinganapparatustoproduceanddetectVHForUHFradiowaves.http://episte.math.ntu.edu.tw/people/p_maxwell/index.htmlSTUCCK.H.Cheng1.1射頻概念—

3、IEEE頻譜頻段頻率波長頻段頻率波長ELF30~300Hz1000~10000kmP0.23~1GHz30~130cmVF300~3000Hz100~1000kmL1~2GHz15~30cmS2~4GHz7.5~15cmVLF3~30KHz10~100kmC4~8GHz3.75~7.5cmLF300k~3MHz1~10kmX8~12.5GHz2.4~3.25cmMF3~30MHz0.1~1KmKu12.5~18GHz1.67~2.4cmHF30~300MHz10~100mK18~26.5GHz1.13~1.67cmVHF300M~3GHz1~10mKa26.5~40GHz0.75~1.13cm

4、UHF3~30GHz10~100cm毫米波40~300GHz1~7.5mmSHF30~300GHz1~10cm微米波300~3000GHz0.1~1mmEHF300~3000GHz0.1~1cm頻率高於多少時即需要考慮射頻電路分佈參數的影響?STUCCK.H.Cheng1.1射頻概念—為何採用高頻通信?1.工作頻率越高，頻寬越大。舉例:假設傳輸訊號時所需要的頻寬為工作頻率的10%，當工作頻率為1MHz時，其頻寬為1MHzX10%=0.1MHz；當工作頻率為1GHz時，其頻寬為1GHzX10%=100MHz。2.工作頻率越高，天線尺寸越小。波長=光速÷頻率。電磁波的速度在空氣或真空中皆為光速，即

5、每秒行走3X108m。舉例:以藍芽或是無線網路2.4GHz為例波長=3X108m/2.4X109=12.5公分3.射頻電路中電感、電容等元件的尺寸變小，這使得射頻設備的體積可以進一步減小。4.通信頻道之間的頻率間隙增大，減少了頻道間的互相干擾。5.射頻通訊可以提供更多的可用頻譜，解決頻率資源日益緊張的問題。STUCCK.H.Cheng1.2射頻通信電路應用簡介系統名稱IS-54IS-95GSMCT2DSC1800DECT上行頻帶869~894MHz869~894MHz890~915MHz864~868MHz1805~1880MHz1880~1900MHz下行頻帶824~849MHz824~84

6、9MHz935~960MHz864~868MHz1710~1785MHz1880~1900MHz頻寬(MHz)505050415020多工技術TDMA/FDMACDMA/FDMATDMA/FDMAFDMATDMA/FDMATDMA通道寬度30KHz1250KHz200KHz100KHz200KHz1728通道數832201244037510用戶數249615960992405984120雙工方式FDDFDDFDDTDDFDDTDDBitrate48.6kbps288kbps271732711152調變方式π/4QPSKBPSK/OQPSKGMSKFSKGMSKGMSK移動峰值功率0.6~3w0

7、.2~2w2~20W10mW0.25~2W250mW移動平均功率0.6~3w0.2~2w0.25~2.5W5mW0.03~0.25W10mWSTUCCK.H.Cheng1.2射頻通信電路應用簡介GSM900GSM1800頻段範圍PbandG1abndLband上行頻帶/MHz(手機發射)935~960880~8901710~1785下行頻帶/MHz(基地台發890~915925~9351805~1