射频器件是进行信号处理的关键部件:射频器件由滤波器、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、模数转换器及双工器等组成,位于天线与收发机之间,主要负责将电磁波信号与射频信号(二进制数字信号)进行转换。电磁波信号即天线与天线之间传播的无线电信号,这些信号频率较高,需要经过滤波、移频、放大等预处理,才能作为基带芯片输入端的信号;反方向看,基带芯片产生的二进制数字信号也需要进行处理才能转化为无线电信号。
图 射频器件构成
按信号的通路划分,射频主要分为发射通路和接收通路:
Ø 发射通路的器件主要包括功率放大器、滤波器、DA、射频调制器等;
Ø 接收通路的器件主要包括低噪声放大器(LNA)、滤波器、AD及混频器等。
相关器件的作用为:
Ø 双工器:异频双工电台,中继台的主要配件,其作用是将发射和接收讯号相隔离,保证接收和发射都能同时正常工作;
Ø 功放:功率放大器,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,经射频功率放大器一系列的放大(缓冲级、中间放大级、末级功率放大级)后获得足够射频功率,馈送到天线上辐射出去;
Ø 低噪放:将接收自天线的信号放大,便于后级处理,一个好的低噪音放大器在放大信号的同时能产生尽可能低的噪音及失真;
Ø 滤波器:由电容、电感和电阻组成,可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。4G时代的滤波器主要以金属腔体滤波器为主,优势在于工艺成熟、价格低,但由于其体积大,发热多,难以在高密集型天线中广泛使用,产品将逐渐转向介质滤波器为主,其拥有体积小、损耗少、介电数高等优势;
Ø DA/AD:模数转换器(ADC),将模拟信号转换为数字信号的器件;数模转换器(DAC),将数字信号转换为模拟信号的器件;
Ø 数字上变频:无线电发射链路中,数字信号转换成模拟信号,再经混频后得到比原始信号高的期望的射频中心频率,然后信号经过放大到适当功率,最后经过限制带宽后经天线发射出去;
Ø 数字下变频:在超外差式接收机中,如果经过混频后得到的中频信号比原始信号的频率低,那么此种混频方式叫做下变频;
Ø 射频调制器:分为邻频和隔频调制器,其功能是把信号源,所提供的视频信号和音频信号调制成稳定的高频射频振荡信号;
Ø 混频器:利用非线性元件,例如二极管,把两个不同频率的电信号进行混合,通过选频回路得到第三个频率的信号的装置。