3射频技术与应用_短距离无线通信射频技术.ppt

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1、射频技术与应用之短距离无线通信射频技术王均宏北京交通大学电子学院WLAN概况WLAN基础结构蓝牙技术内容提要短距离无线通信射频技术WLAN概况WLAN基础结构蓝牙技术内容提要短距离无线通信射频技术WLAN概况WLAN频率与标准WLAN相关技术WLAN主要工作在ISM(IndustrialScientificMedical)频段(2.4-2.4835GHz)，该频段主要对工业、科学、医学开放（802.11a工作在5G）。该频段由美国联邦通讯委员会(FCC)所定义，属于FreeLicense。主要使用扩频技术，

2、又分为“跳频技术”及“直接序列”两种方式。这两种技术源于第二次世界大战的军事通信，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。扩频所产生的跳动讯号对于一个非特定接受器而言，只算是脉冲噪声，因此整体上是一种较安全的通讯技术。WLAN概况WLAN覆盖范围一般无线网络所能含盖的范围应视环境的开放与否而定，若不加外接天线而言，可覆盖视野所及的约250M范围。若属半开放性空间，或有障碍之区域，则仅能覆盖约35-50M左右。若加上外接天线，则可覆盖更远的距离，视天线的增益而定。WLAN概况WLA

3、N概况WLAN基础结构蓝牙技术内容提要短距离无线通信射频技术WLAN组成WLAN基础结构无线局域网由无线网卡、无线AP(无线网桥)、天线等设备组成无线网卡。无线网卡的作用和以太网中的网卡的作用基本相同，它作为无线局域网的接口，能够实现无线局域网各个客户机间的连接与通信。无线AP。AP是AccessPoint的简称，无线AP就是无线局域网的接入点、无线网关，它的作用类似于有线网络中的集线器。天线。当无线网络中各网络设备相距较远时，随着信号的减弱，传输速率会明显下降以致无法实现无线网络的正常通信，此时就要借助于

4、天线对所接收或发送的信号进行增强。具体设备WLAN基础结构无线网卡分为三种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑，支持热插拔，可以非常方便地实现移动无线接入。PCI无线网卡适用于普通的台式计算机使用。其实PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。USB接口无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔，如果网卡外置有天线，那么，USB接口就是一个比较好的选择。为了保证网卡的形状，网卡中的天线则要求很好的共形性。一般采用印刷天线。常

5、用的印刷天线大多为微带天线。无线网卡WLAN基础结构PCMCIA接口的无线网卡，适于笔记本使用。PCI接口无线卡，适用于普通台式机，有外置天线和内置天线两种WLAN基础结构USB接口无线网卡，分内置天线和外置天线两种。WLAN基础结构无线AP802.11a/b/g接入点往往都有一对不同的天线。更新的802.11n草案的产品往往有4个或者更多的天线。但是，这些AP并不选择一个最好天线，而是同时通过所有的天线传输数据流。然后，接收者可以重新合并这些流来提高WLAN的总带宽。WLAN基础结构天线室内全向天线室内定

6、向天线室外定向天线室外全向天线WLAN基础结构WLAN概况WLAN基础结构蓝牙技术内容提要短距离无线通信射频技术概述蓝牙技术蓝牙也工作在全球通用的2.4GHzISM频段，数据传输速率为1Mb/s，时分双工传输方案被用来实现全双工传输。ISM频带是对所有无线电系统开放的频带，因此会遇到不可预测的干扰。为此，蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案，以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（hopchannel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（伪随机码）不断地从一个信道“跳”到另一个信道，只有收发

7、双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带成百倍地扩展成宽频带，使干扰可能产生的影响变得很小。移动通信基站天线跳频是蓝牙的关键技术，信道采用跳频/时分复用方案，信道分为若干个625s时隙，每一个时隙对应不同的频率。对应于单时隙分组，蓝牙的跳频速率为1600跳/秒；每一个时隙可以传送一个单时隙数据包。以2.45GHz为中心频率，来得到79个1MHz带宽的信道。在发射带宽为1MHz时，跳频系统载频受伪随机码控制，不断随机跳变其有效数

8、据速率为721kbps。从总体上总体上看，信号被扩展到一个很宽的频带，但在任一时刻只有一小段频段被使用，这样ISM频段的大部分干扰都可以用这种方法躲避。蓝牙的目的蓝牙的目的是使网络无所不在，即现有的网络连接要全部被无线取代。蓝牙使个人区域网络中设备对设备的连接最优化，诸如其中的同步，短数据传输，语音通信控制。对于最小的移动设备（如手持机、移动电话、移动耳机和照相机）中的小功率问题，蓝牙具有独一无二的处理能力。蓝牙