射頻電路的原理及應用

什麼是射頻電路

射頻簡稱RF，射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小於1000次的交流電稱爲低頻電流，大於1000次的稱爲高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。

射頻電路指處理信號的電磁波長與電路或器件尺寸處於同一數量級的電路。此時因爲器件尺寸和導線尺寸的關係，電路須要用分佈參數的相關理論來處理，這類電路均可以認爲是射頻電路，對其頻率沒有嚴格要求，如長距離傳輸的交流輸電線(50或60Hz)有時也要用RF的相關理論來處理。

射頻電路方框圖

 

 

 

射頻電路的原理

射頻電路的原理咱們以普通手機射頻電路來詳細的介紹：

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接收電路的結構和工做原理：

接收時，天線把基站發送來電磁波轉爲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，獲得接收基帶信息(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，其目的把接收頻率下降後再解調(以下圖)。

 

 

接收電路方框圖

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發射電路的結構和工做原理

發射時，把邏輯電路處理過的發射基帶信息調製成的發射中頻，用TX-VCO把發射中頻信號頻率上變爲890M-915M(GSM)的頻率信號。經功放放大後由天線轉爲電磁波輻射出去。

電路分析：

電路結構。

發射電路由中頻內部的發射調製器、發射鑑相器;發射壓控振盪器(TX-VCO)、功率放大器(功放)、功率控制器(功控)、發射互感器等電路組成。(以下圖)

 

 

 

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本振電路的結構和工做原理：

（本機振盪電路、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鑑相。

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、接收壓控振盪器(RX-VCO)、13M基準時鐘、預設頻率參考數據(SYN-DAT;SYN-CLK;SYN-RST;SIN-EN)，組成(早期手機多用;以下圖)。

 

 

 

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;(以下圖)

 

 

 

c) 把頻率合成集成塊、接收壓控振盪器(RX-VCO)集成一體，稱本振集成塊或本振舐IC(中期機、三星機多用;以下圖)。

 

 

 

d) 把頻率合成集成塊、接收壓控振盪器(RX-VCO)集成在中頻內部(新型機、雜牌機多用;以下圖)。

 

 

 

值得注意：不管採用何種結構模式，只是產生的頻率不一樣;其工做原理，產生的頻率信號的走向和做用都同樣的。

射頻電路的應用

RF(Radio Frequency)技術被普遍應用於多種領域，如：電視、廣播、移動電話、雷達、自動識別系統等。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：

一、ETC(電子收費)

二、 鐵路機車車輛識別與跟蹤

三、 集裝箱識別

四、貴重物品的識別、認證及跟蹤

五、 商業零售、醫療保健、後勤服務等的目標物管理

六、出入門禁管理

七、動物識別、跟蹤