深層解析射頻電路的原理及應用
發布時間:2019-06-24 責任編輯:lina
【導讀】 射頻簡稱RF,指的就是射頻電流,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1000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流。
射頻簡稱RF,指的就是射頻電流,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1000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流。
射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)指(zhi)處(chu)理(li)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)長(chang)與(yu)電(dian)路(lu)或(huo)器(qi)件(jian)尺(chi)寸(cun)處(chu)於(yu)同(tong)一(yi)數(shu)量(liang)級(ji)的(de)電(dian)路(lu)。此(ci)時(shi)由(you)於(yu)器(qi)件(jian)尺(chi)寸(cun)和(he)導(dao)線(xian)尺(chi)寸(cun)的(de)關(guan)係(xi),電(dian)路(lu)需(xu)要(yao)用(yong)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)的(de)相(xiang)關(guan)理(li)論(lun)來(lai)處(chu)理(li),這(zhe)類(lei)電(dian)路(lu)都(dou)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)是(shi)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu),對(dui)其(qi)頻(pin)率(lv)沒(mei)有(you)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu),如(ru)長(chang)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)的(de)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)線(xian)(50Hz或60Hz)有時也要用RF的相關理論來處理。

我們以普通手機射頻電路為例來詳細介紹射頻電路的原理。
1、接收電路的結構和工作原理:
接收時,天線把基站發送來的電磁波轉為微弱交流電流信號,經濾波,高頻放大後,送入中頻內進行解調,得到接收基帶信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N),送到邏輯音頻電路進一步處理。
電路分析 - 電路結構:
接收電路由天線、天線開關、濾波器、高放管(低噪聲放大器)、中頻集成塊(接收解調器)等電路組成。早期手機有一級、二級混頻電路,其目的在於把接收頻率降低後再解調(如下圖)。

2、發射電路的結構和工作原理
發射時,把邏輯電路處理過的發射基帶信息調製成發射中頻,並用TX-VCO把該發射中頻信號頻率上變為890M-915M(GSM)的頻率信號。經功放放大後由天線轉為電磁波輻射出去。
電路分析 - 電路結構:
發射電路由中頻內部的發射調製器、發射鑒相器、發射壓控振蕩器(TX-VCO)、功率放大器(功放)、功率控製器(功控)、發射互感器等電路組成。(如下圖)

3、本振電路的結構和工作原理(本機振蕩電路、鎖相環電路、頻率合成電路)
該電路產生四段不帶任何信息的本振頻率信號(GSM-RX、GSM-TX、DCS-RX、DCS-TX),送入中頻內部,接收時對接收信號進行解調,發射時對發射基帶信息進行調製和發射鑒相。
電路分析 - 電路結構:手機本振電路有四種電路結構:
a)由頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器(RX-VCO)、13M基準時鍾、預設頻率參考數據(SYN-DAT、SYN-CLK、SYN-RST、SIN-EN)組成(如下圖)。

b)把頻率合成集成塊集成在中頻內部,結合外接RX-VCO組成(中期機、諾基亞機多用,如下圖)。

c)把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器(RX-VCO)集成一體,稱本振集成塊(中期機、三星機多用,如下圖)。

d)把頻率合成集成塊、接收壓控振蕩器(RX-VCO)集成在中頻內部(新型機、雜牌機多用,如下圖)。

值得注意:無論采用何種結構模式,隻是產生的頻率不同,其工作原理,產生的頻率信號的走向和作用都一樣。
射頻電路的應用
RF技術被廣泛應用於多種領域,如:電視、廣播、移動電話、雷達、自動識別係統等。專用詞RFID(射頻識別)即指應用射頻識別信號對目標物進行識別。RFID的應用包括:
1、ETC(電子收費)
2、鐵路機車車輛識別與跟蹤
3、集裝箱識別
4、貴重物品的識別、認證及跟蹤
5、商業零售、醫療保健、後勤服務等的目標物管理
6、出入門禁管理
7、動物識別、跟蹤
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