
提起基帶和射頻,對于高級工程師而言并不生疏。基帶和射頻通信行業里的兩個常見概念,但是也會因為自己的疏忽出現認知導致的錯誤。本文我們一起漲知識,再重新溫習基帶和射頻的基礎知識。
大家口中的端對端的最常見的,比如手機。觀察信號的傳播過程,先是從手機端再到基站的傳播過程,那么究竟基帶和射頻有何用處?
此時手機接收到信號,我們會聽到手機鈴聲,就是所謂的電信號。這種電信號屬于模擬信號,也常稱為原始信號。
此時此刻,主角--基帶上場。
基帶是什么,有什么作用呢?
基帶:Baseband 信源(信息源,也稱發射端)發出的沒有經過調制(進行頻譜搬移和變換)的原始電信號所固有的頻帶(頻率帶寬),稱為基本頻帶,簡稱基帶。
基帶和頻帶相對應,頻帶:對基帶信號調制后所占用的頻率帶寬(一個信號所占有的從最低的頻率到最高的頻率之差)。
一個信號的基帶帶寬是它的前帶寬調制和復用 ,或在多路分離和解調。復合視頻信號在錄像機、游戲機和 DVD 播放機是一種常用的基帶信號。
下面該輪到射頻登場了。
射頻是什么,有什么用處呢?
射頻技術(RF)是Radio Frequency的縮寫。較常見的應用有無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID),常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等。其原理為由掃描器發射一特定頻率之無線電波能量給接收器,用以驅動接收器電路將內部的代碼送出,此時掃描器便接收此代碼。
接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污,且晶片密碼為世界唯一無法復制,安全性高、長壽命。RFID的應用非常廣泛,典型應用有動物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理。
眾所周知,電流通過導體,會形成磁場。交變電流通過導體,會形成電磁場,產生電磁波。
頻率低于100kHz的電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸。頻率高于100kHz的電磁波可以在空氣中傳播,并經大氣層外緣的電離層反射,形成遠距離傳輸能力。
這種具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波,我們才稱為射頻(信號)。
和基帶一樣,我們通常會把射頻電路、射頻芯片、射頻模組、射頻元器件等產生射頻信號的一系列東東,籠統簡稱為射頻。
所以,我們經常會聽到有人說:“XX手機的基帶很爛”,“XX公司做不出基帶”,“XX設備的射頻性能很好”,“XX的射頻很貴”……之類的話。
基帶送過來的信號頻率很低。而射頻要做的事情,就是繼續對信號進行調制,從低頻,調制到指定的高頻頻段。例如900MHz的GSM頻段,1.9GHz的4G LTE頻段,3.5GHz的5G頻段。
射頻的作用,就像調度員
之所以稱之為調度員,是因為RF射頻要做類似調度員的工作,一方面是如前面所說,基帶信號不利于遠距離傳輸。
另一方面,無線頻譜資源緊張,低頻頻段普遍被別的用途占用。而高頻頻段資源相對來說比較豐富,更容易實現大帶寬。
再有,你也必須調制到指定頻段,不然干擾別人了,就是違法。
在工程實現上,低頻也不適合。
根據天線理論,當天線的長度是無線電信號波長的1/4時,天線的發射和接收轉換效率最高。電磁波的波長和頻率成正比(光速=波長×頻率),如果使用低頻信號,手機和基站天線的尺寸就會比較大,增加工程實現的難度。尤其是手機側,對大天線尺寸是不能容忍的,會占用寶貴的空間。
信號經過RF射頻調制之后,功率較小,因此,還需要經過功率放大器的放大,使其獲得足夠的射頻功率,然后才會送到天線。
信號到達天線之后,經過濾波器的濾波(消除干擾雜波),最后通過天線振子發射出去。
電磁波的傳播
基站天線收到無線信號之后,采取的是前面過程的逆過程——濾波,放大,解調,解碼。處理之后的數據,會通過承載網送到核心網,完成后面的數據傳遞和處理。
關于基帶和射頻我們就講解到這里,希望能幫到大家喲!
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