原创 什么是射频?

2021-3-30 11:58 1519 13 13 分类: 通信

手机,作为移动互联网时代的标配,已经走进了我们每个人的生活。有了它,我们可以随心所欲地聊天、购物、追剧,享受美好的人生。

然而,人们对手机的关注,往往集中在CPU、GPU、基带、屏幕、摄像头上。有那么一个特殊的部件,对手机来说极为重要,却很少有人留意。


是哪个部件呢?没错,它就是我们今天文章的主角——射频


什么是射频


射频,英文名是Radio Frequency,也就是大家熟悉的RF。从字面上来说,Radio Frequency是无线电频率的意思。射频信号,则特指频率范围在300KHz~300GHz的无线电磁波。


大家都知道,手机之所以能够和基站进行通信,靠的就是互相收发无线电磁波。

手机里专门负责收发无线电磁波的一系列电路、芯片、元器件等,被统称为射频系统,简称“射频”(下同)。


射频和基带,是手机实现通信功能的基石。如果我们把手机与外界的通信看作是一项“快递服务”,那么,基带的职责是对数据进行“打包/拆包”。而射频的职责,则是将“包裹通过指定的无线电频段发射出去/接收下来。

示意图:左边是基带,右边是射频


射频到底长什么样?下面这张,是某品牌手机的主电路板正反面布局图。


(图片来自ABI Research)


图中,黄色圈出的部分,全部属于射频。可以看出,射频元件在手机构造中,占据了不小的比例。


从架构上来看,一套完整的射频系统包括射频收发器射频前端天线三个部分。射频前端又包括功率放大器、包络追踪器、低噪声放大器、滤波器、天线开关、天线调谐器等多个组件。

射频的架构

射频前端各个组件的作用并不复杂。例如,放大器,就是把信号放大,让信号传得更远;滤波器,是把杂波去掉,让信号更 “纯净”;天线开关,用于控制天线的启用与关闭;天线调谐器,主要作用是“摆弄”天线,获得最好的收发效果……

数量众多的射频组件,相互配合,分工协作,就是为了完成“临门一脚”,把基带打包好的数据,“biu~biu~biu~”地发射出去。

如果射频设计不合理,元器件性能落后,那么,将直接影响手机的无线信号收发能力,进而影响手机的通信能力。具体表现出来,就是无线信号差,通信距离短,网络速率慢,等等。


换言之,手机的射频能力不行,就好比汽车的动力不足,就算其它功能再花哨,也无法被用户所接受。


所以,手机厂商在研发设计手机时,通常都会在射频方面下足功夫,反复推敲并进行测试验证,才敢推出最终产品。


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