O基礎(chǔ)看懂手機(jī)射頻基礎(chǔ)原理

頻段和模式

  • 技術(shù)化的解釋:

頻段:無線通信使用的電磁波的頻率。像藍(lán)牙2.4G、5G WIFI等,講的就是電磁波載波頻率。一段頻率,叫做頻段。

模式:電磁波搭載數(shù)據(jù)的格式。例如2G、3G、4G就是三種不同的數(shù)據(jù)格式。

  • 通俗解釋:

一個(gè)大叔和一個(gè)妹子一起說話,聽眾可以很輕易的區(qū)分出男聲和女聲,這是因?yàn)?span style="box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: transparent; font-weight: 700;">頻率不同,一個(gè)是低音一個(gè)是高音。

一群人在一起說話,有人說英語有人說中文,大家肯定能輕松分辨出中文說的什么。這是因?yàn)槟J讲煌?span style="box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: transparent; font-weight: 700;">兩個(gè)相同語言的人,能夠互相交流。

之所以需要不同的模式和頻段,是為了讓不同的無線傳輸產(chǎn)品能夠同時(shí)工作。

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頻譜圖

手機(jī)常用的頻段

2G GSM(國內(nèi)):900MHz、1800MHz。(國外還有2個(gè))

3G WCDMA(國內(nèi)):2100MHz。(國外還有3個(gè))

4G FDD-LTE和TDD-LTE(國內(nèi)):850、900、1800、1900、2100、2300、2600。(國外還有幾十個(gè)頻段)。

這些頻段,實(shí)際上是一段,而不是一個(gè)頻點(diǎn)。平時(shí)大家會(huì)用中心點(diǎn)取整數(shù)的頻段數(shù)字,作為頻段的稱呼。

2G的時(shí)候,頻段很少,大家還有心情起名字:GSM900、GSM850、DCS、PCS。

到3G、4G的時(shí)候,那么多頻段起名字是不現(xiàn)實(shí)的,寫頻率數(shù)字又太麻煩,所以就用編號(hào)來寫頻段。例如2100MHz的是Band1,850MHz的是Band5,2600MHz的有Band 38和Band41。

例如,中國移動(dòng)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)有2G band3.8;3G band34.39;4G band38.38.40.41。中國聯(lián)通現(xiàn)在用的有:2G band3.8;3G band1;4G band 1.3.8.41

某3G手機(jī)射頻架構(gòu)分析

講完了基礎(chǔ),簡單的來給大家講講:

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平臺(tái):高通驍龍xxx(時(shí)間太久遠(yuǎn),小編也記得不具體型號(hào)了)

支持頻段:2G band2.3.5.8,3G band 1.5/8

TX是發(fā)射,RX是接收。發(fā)射的路徑上有功放PA,接收的路徑上有濾波器。

LB=Low Band,通常是band5.8這樣的不到1G的頻段。

HB=High Band,通常是band 1.2.3這樣的超過1G的頻段。

開關(guān):3G手機(jī)只有一個(gè)天線,因此需要開關(guān)來切換不的頻段。手機(jī)工作在哪個(gè)頻段下,就把開關(guān)打到哪個(gè)頻段上去。同時(shí)只有一個(gè)頻段能工作。這一點(diǎn)不像動(dòng)輒好幾根天線的無線路由器。

2G信號(hào)流向解析

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GSM是時(shí)分復(fù)用(TDD)的網(wǎng)絡(luò),一會(huì)兒發(fā)射,一會(huì)兒接收,兩者不能同時(shí)工作。因此通過開關(guān)來切換發(fā)射和接收通路。

為什么打電話的時(shí)候感覺不到斷續(xù)呢?因?yàn)殚_關(guān)切換速度很快(小于1毫秒)。相當(dāng)于一個(gè)人跟多個(gè)人說話,先對(duì)A說一個(gè)字,再對(duì)B說一個(gè)字,然后對(duì)C說一個(gè)字,再轉(zhuǎn)回來給A再說一個(gè)字,然后是B、C,如此循環(huán)。說的夠快了,每個(gè)人聽到的都是自己的獨(dú)立的一段話。(叫做TDMA,時(shí)分多址

3G信號(hào)流向解析

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WCDMA是頻分復(fù)用的網(wǎng)絡(luò)(FDD)發(fā)射和接收的頻段略有差別:手機(jī)發(fā)給基站的小于2100MHz,基站發(fā)給手機(jī)的大于2100MHz,兩者互不干擾,所以發(fā)射和接收可以同時(shí)使用一根天線。

雙工器負(fù)責(zé)把電磁波信號(hào)沿著2100MHz這個(gè)中心點(diǎn)一切為二,小的發(fā)射出去給基站,大的送給收發(fā)器解析數(shù)據(jù)。

多個(gè)手機(jī)同時(shí)打電話,怎么來區(qū)分呢?相當(dāng)于一個(gè)大喇叭在廣播,同時(shí)說了中文、英語、法語,中國人聽懂了中文的那部分,英國人聽懂了英語的那部分,法國人聽懂了法語的那部分。(叫做CDMA,碼分多址

4G也是一樣的?

4G也是一樣的,F(xiàn)DD-LTE和WCDMA類似,TDD-LTE和GSM類似。

只不過像移動(dòng)手機(jī)3模8頻、全網(wǎng)通手機(jī)5模13頻、iPhone全球版二三十個(gè)頻段,整個(gè)架構(gòu)圖比3G手機(jī)看起來就復(fù)雜多了。

并且4G多了一個(gè)分集接收天線,用于提升接收性能,提高傳輸速度。

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4G的元器件遠(yuǎn)多于2G


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