RF是什么?
RF本身已经变成和无线及高频讯号的同义词,它形容的是任何高频讯号, 例如像535kHz到1605kHz的AM无线电,或者像电脑区域网路之间的2.4GHz。但是,无线电频率的定义向来包括几kHz到1GHz,将微波(Microwave)也考虑在内,以下两个表格摘要说明频带的各种命名法。
表一 频带配置
f |
λ |
Band |
Description |
30-300 Hz |
104 -103 km |
ELF |
Extremely low frequency |
300-3000 Hz |
103 -102 km |
VF |
Voice frequency |
3-30 kHz |
100 -10 km |
VLF |
Very low frequency |
30-300 kHz |
10 -1 km |
LF |
Low frequency |
0.3-3 kHz |
1 -0.1 km |
MF |
Medium frequency |
3-30 MHz |
100 -10 m |
HF |
High frequency |
30-300 MHz |
10 -1 m |
VHF |
Very high frequency |
300-3000 MHz |
100 -10 cm |
UHF |
Ultra-high frequency |
3-30 GHz |
10 -1 cm |
SHF |
Superhigh frequency |
30-300 GHz |
10 -1 mm |
EHF |
Extremely high frequency ( millimeter waves ) |
在(表一)中,注意到频率(f)和波长(λ)之间的关系。一个波型或正弦波可以用其频率或其波长来完全地被描述。它们成反比,而且和光穿越一种特定媒体的速度有关。在真空或空气中的关系是:
其中C是光的速度。因此当频率提高时,波长下降。提供参考:一个1GHz的波型大约有1呎的波长,而100MHz的波型大约有10呎的波长。
表二 微波字母频带配置
分 ( GHz ) |
Letter Band Designation |
1-2 |
L band |
2-4 |
S band |
4-8 |
C band |
8-12.4 |
X band |
12.4-18 |
Ku band |
18-26.5 |
K band |
26.5-40 |
Ka band |
向量仪器包括向量或即时讯号分析仪和产生仪。这些仪器分析及产生宽频波型,并且可以从测量的讯号捕捉时间、频率、相位,以及电力资讯。这些仪器比频谱分析仪更具威力,并且提供优异的调变控制和讯号分析功能。
另外一方面,网路分析仪通常用来进行S参数量测,以及对RF或高频元件进行其它特性测量。网路分析仪可以进行多个通道上的产生及分析,但是价格远高于频谱分析仪和向量讯号产生仪/分析仪。
@大标:为何在较高频率操作?
@内文:由美国的频率应用及配置可以发现RF频谱切割得相当零碎,又相当密集。这种现象是不断地将RF应用推到越来越高的频率的原因之一。但是,还有其它造成这种进入较高频率操作的原因,包括广播的效率、不受部份形式的杂讯和减损的干扰,以及所需的天线体积等等。天线体积通常和讯号的波长有关,而在实际应用时通常是?波长。
一般来说,资料是架构在低频讯号上,也容易呈现,如何在这些较高的频率上呈现它,或是实际地将它转换到这些高频率?举例来说,人类的听觉范围是20Hz至20kHz。根据奈奎斯特抽样定理(Nyquist theorem),可以在40kHz或更精确的频率上进行取样,完全呈现这个资料;这就是为何立体音响以44.1kHz进行取样的原因。但是行动电话却在850 MHz左右进行操作。
过频率混合进行频率变换
《图一 移动频率将人类听觉范围移到移动电话范围 》 |
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许多对RF和高频测量的研究发生在频率领域(frequency domain)中。时间领域(time-domain)函数和呈现在频率领域中的同样函数之间是蛮相似的。以刚才所提的人类听觉范围为例,(图一)描述移动频率的目的是能够透过行动电话频率进行讯号传送。移动频率最常用的方法称为mixing,相当于用一个正弦曲线讯号将讯号加倍。以下的数学三角恒等式说明这个事实:
因此,透过让两个正弦波互相撞击,就可以得到总和和差异频率。只要选择适当的值,就可以将整个讯号移到新的频率范围(频谱向上或向下移)。此外,任何讯号都可以呈现为不同频率的正弦波的总和。移动讯号只是将「乘法」套用在它所有正弦波的成分上。
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介绍无线网路基本概念、应用、市场分析,乃至于各项技术的架构:RF、OFDM线路分析、天线原理、展频、相关组织IEEE及标准。甚至包括WLAN未来需要的GPS、手机定位系统、CDMA、Telematics、Gi-Fi、802.21等等。相关介绍请见「802.11完全剖析无线网路技术」一文。 |
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无线区域网路(WLAN)与企业应用快速普及。与所有新技术一样,对其性能改进的需求很快变得愈加明显。此外,新技术的供应商都在不遗余力地提高性能,因为这能够进一步加速市场成长。你可在「可扩展无线区域网路覆盖范围的合成技术」一文中得到进一步的介绍。 |
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射频元件的用量正在与日俱增,而且其应用领域并不仅限于手机和无线电话,其他的应用还包括802.11无线区域网路、RFID标签、库存监视器、卫星收发器、固定无线接入和无线通信基础设施。所有的RF元件都必须控制其RF功率传输,与相关的政府法规相符,并减少与其他射频元件之间的RF干扰。
在「用于功率检波和控制的宽频RFIC」一文为你做了相关的评析。 |
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Microwave Satellite的NuVisions业务已经在该城的几座建筑物上部署了Gigabit乙太网路(Ethernet),随后将被用来制作围绕每座建筑物的「Wi-Fi云」。 NuVisions建筑物内宽频服务的订户能用每月24.95美元的费用,使用该公司的Wi-Fi服务。 相关介绍请见「无线通讯业者在纽约布建新一代Wi-Fi网路」一文。 |
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无线通讯应用领域专用射频积体电路(RFIC)供应商RF Micro Devices,近日宣布一项达8000万美元之晶圆设备扩充计画。此扩充位于该公司的Greensboro园区,预计将增加RFMD的晶圆制造产能最可高达40%,使得应用RFMD?导市场的GaAs HBT及GaAs pHEMT制程技术之无线市场能持续健全成长。
你可在「RFMD扩充晶圆厂设备预期将带动营收及利润成长 」一文中得到进一步的介绍。 |
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无线通讯分析师Samuel May说:「电脑产业过去创造了一项作业系统,而手机市场将比电脑市场更大。」事实上,全球手机销售量在最近几年的确让PC销售量相形见绌。不过,许多分析师和科技主管担心手机销售量成长减缓,会刺激业者将研发费用全力投入手机或其他新无线设备的软体架构,使得情势更加复杂。在「无线通讯世界百家争鸣 霸主地位花落谁家?」一文为你做了相关的评析。 |
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