什么是射频？射频基本架构？
什么是射频？射频系统架构？
一、认识射频1、射频信号
射频，指高频交流变化电磁波，也可称作无线电，代表那些利用无线技术通信的系统，专指频率介于3kHz至300GHz之间，且具备远距离传输功能的高频电磁波。
电磁波分布极广，按频率差异分为多个范畴，从低频至高频依次包括：无线电波、微波、红外辐射、可见光、紫外辐射、x射线、伽马射线等。射频属于无线电波范畴，微波则频率更高，不过随着无线技术的飞速进步，射频和微波的分界线变得模糊不清。
交流电流流经导体时能够生成电磁场，进而发出电磁波，不过，振动次数每秒少于100次的电磁波会被地面阻隔开元棋官方正版下载，无法实现有效传播，唯有振动次数每秒超过100次的电磁波，才可以在大气中行进，并且借助大气层顶端的电离层进行反射，从而达成远距离传送的目的。
2、射频电路
人们常把射频理解为那个频段的高频模拟信号，不过从电路角度来说，射频是指负责处理高频模拟信号收发功能的电路部分。一旦频率超过三十兆赫兹，电路的设计就必须运用射频电路的相关理论来实施。
信息传递必然存在源头和目的地，无线通信中，射频部分专门承担高频模拟信号的发出与接收工作。
数字电路、低频模拟电路、射频电路区别：
功能有所区别，数字电路旨在传递并处理信号的不同状态，即由“0”和“1”所象征的低电位状态与高电位状态，例如单片机驱动LED发光；低频模拟电路则专注于传输电压、电流及波形，诸如单片机用于模拟信号获取的电路；射频电路则作用于高频电磁波，核心在于传递和处理信号的频率值与功率。
数字电路的评估标准包括波形形态、周期速率、电平高度、信号转换速率以及性能稳定性；低频模拟电路的评估标准主要围绕电压参数、电流参数和波形形态的检测；射频电路的评估标准则侧重于功率大小、频谱范围、噪声程度以及非线性特性。
二、射频系统
电信号原本形态称为基带信号，有线信道能够直接传送这种信号，然而以自由空间为媒介的射频无线传输却不能直接传送基带信号，必须先将基带信号转换成适合无线信道传输的频带信号，然后由发射端进行信号发射开yun体育官网入口登录app，接着在接收端进行逆向转换，这就是射频系统发挥作用的过程。
1、收发信机
通常情况下，任何完整的射频装置都必然包含“传输”与“接收”两个功能，这种设备叫做收发信机，它由发射单元和接收单元组成。
发射装置用于把信息传送开去，一般要先将信息在频率和强度方面进行增强，然后再传送出去。
接收机则接受其他设备的信号，可以理解为发射机的逆过程；
2、射频系统架构
射频系统架构就是射频系统发射和接受电路的结构框架。
常见的射频系统架构由两种：超外差架构、直接变频架构。
当前众多无线通信网络都采用超外差构造，以2G、3G及4G通讯网络为例，这类超外差收发设备最为普遍。该构造与其他方案相比，具备更优的功能特性。不过到了5G阶段，人们更倾向于运用零中频构造，因为后者设计更为简洁。
超外差体系，外差这个概念源自加拿大创造者雷金纳德·费森登，他在1901年阐述了这一理念，指的是通过混频创造新频率的方法，并设计了具备单次混频环节的接收设备，称作外差式接收器，该设备依赖混频装置，把射频层级的调制讯号转变成中频层级的调制信号，这个信号接着被送往 I/Q 解调装置，用于把低频中频的调制成分变换为零频中频的基带信号超外差式接收机，其内部含有双重或双重以上的频率变换环节。此类接收机工作时，必须借助两个频率变换器，将射频端携带的调制信号，转换为中频端同样带有调制特征的信号。
直接变频体系，射频专家于二十世纪八十年代起采用直接变频的无线电收发设备，直接变频指射频信号直接转为高频信号，过程中无中频信号产生，故亦称无中频接收装置
下面介绍典型射频系统架构：
2.1 基带电路
基带频带代表未经调制的原始信号，即频率范围紧邻零频的那部分带宽。
基带电路开始时会处理待发送的信号开yunapp体育官网入口下载手机版，例如音频信源信号、视频信号等，接着会进行编码操作，编码包含信源编码和信道编码。
信源编码，说白了，就是把声音、画面信号变成0或1的信息；
信道编码借助添加多余信息，用以抵抗传输路径上的干扰和损耗，从而提升连接质量。
为了使“波”能更清晰地区分“0”和“1”，需要对信号进行加工，把基础信号附加到载波信号上，借助调整载波的某些特征来传递基础信息。
调制方式包括经典模拟信号调制和数字调制，经典模拟信号调制包含频率调制，幅度调制，相位调制
在先前的根基上，研发了若干种调制类型，与数字调制相呼应的有幅移键控、频移键控、相移键控，再外加正交幅度调制。更复杂的调制手段，能够承载更丰富的信息，通信的最终速度也相应变得更快。
2.2 收发信机电路
编码调制完成之后，基带信号依旧保持低频特性，发射设备需要进一步实施调制，借助上变频装置，把基带信号从低频转换到预设的高频范围。
变频设备包含两种类型，分别是提升频率和降低频率，所谓调整频率就是实施频率的增减操作，针对发射装置是加法操作，也就是将基带信号叠加一个由本地振荡单元生成的振荡频段，而下降频率的转换器则执行减法运算。
射频信号首先经由可变增益放大器加以初步放大，随后送入功率放大器，这是因为经过高频调制后，射频信号的功率变得非常微弱，必须进一步提升功率，以确保发射出去的功率能够达到传输标准。
功率放大器，用于增强微弱信号，其运作方式是将直流电源的能量转变为交流无线电波的能量，以此实现信号放大。
变频处理之后,增益调整完成,功率放大环节启动,射频信号便能够顺利传送,通过射频开关或者双工器,信号被导向天线,借助天线,射频信号转变为电磁波,向四周空间扩散。
天线承担着射频信号与电磁信号相互转换的主要职责，各种无线系统均需针对自身特点设计专属天线。
射频开关，能够确定发射端和接收端何时连接天线，或者挑选不同的无线系统或频率范围何时连通。
双工器是一种用于区分发送与接收的设备，它的工作方式类似于两个带通滤波器。
接收机可以理解为发射机的逆过程。
接受机的低噪声放大器的作用和发射机的功率放大器相对应。
接收机接收到的信号十分微弱，需要加以增强，这项核心工作由低噪声放大器负责完成。
低噪声放大器属于噪声系数极小的电子设备，当用于增强微弱电信号时，设备自身产生的杂音可能会对信号造成显著影响，所以需要尽量降低这种杂音，以便提升最终输出端的信号清晰度比。
天线接收电磁波，将其变为射频信号，通过天线开关或双工器传输，送入低噪声放大器进行增强，放大后的信号送至变频器执行频率降低操作；变频器处理使射频信号转为低频信号，该信号接着经过低通滤波和放大，然后送入解调器进行信号解析；解析后的信号送至编解码器进行还原（有时会配合音频放大器进行放大），还原后的音频信号送出扬声器。
