tag 标签: 无线通信

相关博文
  • 2022-9-29 09:10
    124 次阅读|
    0 个评论
    在3GPP R15已发布的V15.0.0版TS38.104规范中,首次出现了5G NR这一概念,NR是指New Radio,即新空口。根据标准,5G NR的频率范围被定义为不同的FR,分别为FR1与FR2。FR1频率范围为450MHz-6000MHz,通常被称为Sub-6GHz,FR2为24.25GHz-52.6GHz。尽管严格来讲,毫米波频段应该大于30GHz,但由于3GPP的推进,24GHz频段也经常被使用,因此在毫米波雷达的划分中,也习惯性将这一波段称为毫米波。 随着科技的发展,越来越多的行业和应用开始使用毫米波,毫米波具有多种优势: 频率资源丰富、带宽极大 易与波束赋形技术结合 可实现极低时延 可支持密集小区部署 可进行高精度定位 设备集成度高 但高频率的信号传输也不可避免会带来高传输损耗、低测试重复性和外场测试困难等问题。信号的传输损耗见以下公式: 其中L代表射频和微波信号传播损耗,f是传输频率,d是传输距离,c为光的传播速度。 对毫米波来说,波长越小,频率越大,从上式可以看出,当其他参数固定时,频率越大,传输损耗就越大,所以对于高频的毫米波来说,传播损耗是极大的。此外5G毫米波系统带宽大、天线阵列小、发射波束窄、传播损耗大,无法通过传统的方式进行测试,需要提高测试效率和测试精度,并缩短测试时长。比如:由于5G毫米波基站的高度密封性,无法基于传统的传导口进行测试,需要引入OTA射频要求和测试方法。5G毫米波测试方案通过空口测试来测试微波模块的发射频率点,发射频率为24GHz-24.5GHz,通过频率范围高达27GHz的虹科实时频谱分析仪对发射信号进行测试,为了避免信号在测试过程受到干扰,将发射信号模块和接收天线放置到屏蔽箱中。 直流电压:3.2-3.3V 直流电流:60mA EIRP(等效群像辐射功率):5-9dBm 相位噪声:-96dBc/Hz@1MHz 噪声系数:10dB 频率范围:24-24.25GHz 发射天线增益:4dBi 通过计算可得出,信号经过发射天线后,发射功率变为13dBm,在接收天线与实时频谱分析仪之间需接入一个衰减器,再通过以太网口把数据传输到PC端,用上位机软件观察信号并进行分析: 图1. 方案结构图 图2. 展示图 作为接收前端的天线设备,虹科标准增益喇叭天线在频段内具有19-21dB的增益,频率范围为22.0-33.0GHz,是覆盖WG21、WR34、R260频段的波导喇叭。具有精确、一致和可靠的性能,适用于天线、天线增益测量、系统设置等应用中。信号在经过接收天线后,为了避免输入功率过大使频谱仪损坏,需要在前端对信号进行衰减,同轴衰减器具有频率范围大、驻波系数小、衰减精度高、体积小、使用寿命长等特点。 5G毫米波测试方案参照了目前的空口测试方法提供了新型解决方案。尽管目前毫米波测试的许多技术难题已经得到了解决,但还需要更多创造性技术来为下一代移动通信技术开发更具经济效益、成本更低的解决方案。
  • 2022-9-26 17:51
    177 次阅读|
    0 个评论
    特性阻抗 Characteristic impedance 对于理解射频和微波原理来说,没有什么比理解 特性阻抗 的概念更基本。当我们谈论50欧姆电缆或75欧姆电缆时,我们实际上是在说它的特性阻抗是50欧姆、75欧姆等。特性阻抗的解释通常是令人费解的一行说明,然后加上大量的公式和数学论证,这对于初学者或者业外人士是难以理解的,而本文会尽可能的用更直观的语言来解释它。 首先很重要的一点,我们要明白,今天射频/微波系统中通常使用的50或75欧姆系统是一个 "人为 "的任意选择 ,它其实也可以很容易地成为43欧姆或其他数字。物理尺寸确实决定了实用同轴电缆的范围在20到200欧姆之间,而基于 物理尺寸 问题和对 简单运算 需求的同时影响,最终使我们今天看到的特性阻抗值为50和75欧姆(通常)。 同样重要的是要记住,特性阻抗的概念非常广泛,包括所有类型的同轴线、印刷电路线、微带线、带状线、双引线和双绞线。事实上,如果你设计PCB传输线,你可以选择你想要的特性阻抗,而不仅仅是50或75欧姆。 值得注意的是,即使是自由空间本身也有特性阻抗。在自由空间和其他无界介质的情况下,这种阻抗称为 本征阻抗( intrinsic impedance) 。 使用50欧姆同轴电缆的实验 假设有人递给你一卷1000英尺长的同轴电缆,并告知你这是50欧姆的同轴电缆。你决定用你的欧姆表来检查这个 "50欧姆 "的说法。你把欧姆表的一根引线连接到电缆一端的中心导体,另一根连接到外导体,电缆的另一端是开放的。你会惊讶地看到它的读数接近 无限阻抗 ! 为什么它的读数不是50欧姆? 你想知道为什么没有读到50欧姆,你再将内导体与远端的外导体短接,再用电表测量电缆的开口端。现在读数接近 零欧姆 。为什么会这样? 你的仪器没有告诉你电缆是50欧姆的原因是它不能读取 瞬时电压/电流比(V=IR) 。普通欧姆表的内阻很高,欧姆表的任何电容都会与内阻相结合,形成一个非常大的时间常数。这种大的时间常数使得这种类型的仪器不可能做出足够快的反应,以 "看到 "你在连接欧姆表引线的瞬间在同轴线上引入的高速脉冲。 因此不能使用典型的欧姆表来测量特性阻抗。我们不尝试使用欧姆表,而是使用图1的电路,该电路允许我们通过拨动开关产生一个电流脉冲。*(星号)表示希望观察和测量电流的地方。 我们要令开关在DISCHARGE位置上很长一段时间,以确保同轴电缆上没有电压。现在,如果我们将开关拨到CHARGE位置,会发生什么呢?当开关将电池(+)连接到同轴电缆的中心导体时,它就开始给这段同轴电缆 "充电",有点像给电容器充电。然后,我们可以通过将中心导体与屏蔽层或电池负极短路或将开关置于DISCHARGE位置来对电缆进行放电。 因此,通过操作图1中的简单开关,我们可以在同轴电缆上引入一个 "脉冲 "电流。如果你在开关第一次连接到CHARGE的瞬间测量中心导体的电流,你会看到一个脉冲电流将达到最大值Imax=Vbat / Zo,其中Zo是同轴电缆的特性阻抗,因此有时 特性阻抗被称为同轴电缆的浪涌阻抗 。 理想的电容器与理想的同轴电缆充电比较 究竟是什么特性将同轴电缆的冲击电流达限制在上面给出的表达式上?或者换一种说法,为什么同轴电缆不能 "立即 "充电?为了回答这个问题,让我们来研究一下,如果将一个理想的电容器连接到图1的开关电路中时它与同轴电缆的充电方式有什么不同? 从上面的讨论中,我们可以形成一个理想的电路,它与理想的无限长的同轴电缆是分不开的,见图2。 在图二中,我们有两个盒子,1和2。我们无法看到盒子里面的东西,我们能看到和连接仪器的只有1英尺的阻抗为Z欧姆的裸露的同轴电缆。我们的任务是确定盒子里装的是仅仅是一段无限长的同轴电缆,还是一定量的电缆与无限电容与Z欧姆阻抗构成的电路。 在使用欧姆表、电压表、时域反射计、网络分析仪和其他任何我们能拿来测试的东西之后,我们可以看到 测量结果没有任何差异 ,即 二者等效 。 箱子1中装有无限长的同轴电缆,另一个箱子是一小段同轴电缆,电缆内导体和电缆末端的外屏蔽层之间连接着串联RC网络。串联R等于同轴电缆特性阻抗Z欧姆,串联电容为无限电容。这个无限电容的目的是阻断直流电(但通过所有的交流电),以确保简单的(理想的)欧姆表检查将读出无限的电阻,就像方框1中的无限长同轴电缆一样。 100英里),即使使用最好的仪器也很难测量出这两个箱体之间的差异,至少在某些频率段上是如此。 测量同轴电缆阻抗的其他方法 电流浪涌法 不是通常测量同轴电缆特性阻抗的方法,但它是一种可行的方法,具有直观的吸引力。另一种测量同轴电缆特性阻抗的方法是 测量其单位长度的电感和电容 ,L除以C的商的平方根等于特性阻抗,单位是欧姆(不是法拉或亨利)。 为什么不同的电缆有不同的特性阻抗?每根同轴电缆或其他传输介质都有其独特的单位长度的电容和电感。对于同轴电缆来说,这将由同轴电缆的 内/外导体比 和导体间材料的 介电常数 决定。而微带线主要是由 迹线宽度、pc板的介电常数和pc板的厚度 来决定。 总结 特性阻抗作为射频微波中最为基础的知识,本文简单明了的介绍了为什么目前统一使用50/75欧姆特性阻抗,并利用实验案例测试特性阻抗。我们将之后的文章中对与特性阻抗密切相关的VSWR,反射系数等概念做进一步介绍与实验验证,欢迎持续关注。
  • 2022-9-26 09:26
    28 次阅读|
    0 个评论
    专用网络的24/7射频监控 在大多数行业中,越来越多的企业和部门选择建设私人射频网络,如公用设施(水、电、气等)、采矿、物流(仓库)或制造业。意外的设备停机每年给工业制造商造成的损失超过上千亿元。现在,射频频谱因技术、设备和信号的复杂性而变得拥挤,新的解决方案需要确保基础设施和设备在工作中不会意外中断。 在工业领域中,所应用的频率范围比电信更广,虽然这些专用网络不用于提供4G或5G等大规模电信服务,但它们对所应用的业务运营非常重要。而虹科实时频谱监控解决方案不仅可以预防因意外导致的设备停机问题,还能够从工业应用扩展到零售、银行等其他领域中。 比如矿山和公用领域,它们都需要确保电信网络的质量,以支持其运营流程。干扰和/或功率或频率偏差带来的任何信号损耗都可能对需要从网络收集的遥测数据产生重大影响,这些网络的任何故障都可能导致严重的损失。 解决方案 虹科实时频谱监测方案对位于两个不同位置的基站频谱进行射频扫描测试。在本次测试中,提供了有关网络的几个变量的信息,例如: 射频变量: 载波频率、载波频率偏差、干扰频率、正常载波频率范围内的射频工作电平幅度、干扰频率的射频工作电平幅度、载波带宽。 变量: 正在处理/已解决/挂起的警报、对发出警报的跟踪、已知故障发生之前的预测、通过机器学习(ML)进行的警报分段、基于实际的整个解决方案的预期行为。 应用: 对于射频监测,通过Python进行二次开发,设计了一个应用程序,通过向虹科实时频谱分析仪发送配置命令,然后返回一个数据字符串,以收集以下内容:设备品牌、型号、序列号、IP、与频率相关的数据。 从接收到的数据中可以获得以下信息:监测中心频率、信号电平(dB)、样本中的峰值数量、可能影响监测中心频率的其他频率的可变数量。所有结果都显示在同一界面上:中心频率偏差视图、功率视图(中心频率的信号单位为dB)、干扰视图(可能影响中心频率的其他频率)、面向用户的数据分析视图等。 优势 目前,还没有任何其他解决方案能够将硬件集成到24/7监控和软件平台中,来实现管理专用网络(射频频谱)所需的所有数据,并使用AI工具为采矿和公用事业等工业市场提供服务。使用机器学习可以根据定期使用该平台的经验,创建算法以获取新数据。AI提供了更多功能,以逐步提高数据质量。 这一先进的解决方案将虹科实时频谱仪从电信行业应用扩展到其他多个依赖专用射频网络的领域中,包括采矿、公用事业和一般制造厂等,这些公司在自己的专用射频网络上构建生产和运营流程,这使得确保稳定运营至关重要。为了减少现场事故和保障资产安全,工业工厂越来越依赖无线设备的监控而非光纤或电缆,虹科能够为该市场提供极具潜力的增值解决方案。
  • 2022-9-23 18:56
    23 次阅读|
    0 个评论
    9月22日,以“数智金融·展芯赋能”为主题的紫光展锐2022金融支付生态论坛于福州隆重开幕,来自金融支付行业的多个企业代表与专家大咖齐聚一堂,共商金融科技推动行业数智化转型趋势,探寻生态伙伴之间的联合创新,共建绿色、高效、智能化的金融支付有效路径。 作为全球领先的无线通信解决方案和无线通信模组提供商,广和通与紫光展锐紧密合作,受邀出席并展示了基于展锐5G、SoC、4G芯片平台的智慧金融解决方案。广和通IoT产品线副总裁朱思桦现场发表主题演讲。 万物智联的数字世界已然到来,金融支付作为数字时代下实体经济的重要应用场景,正催生多元化的物联网终端需求,金融行业也需要通过数字化转型来提高核心竞争力。紫光展锐执行副总裁黄宇宁在开场致辞中表示,金融支付是紫光展锐工业电子具有传统优势的重要阵地,紫光展锐在金融支付领域有着长期的投入和深厚的积累,并已从芯片硬件到软件形成了一套金融支付安全解决方案,能够提供安全应用处理器、安全启动、国密加密算法、存储加密、安全通讯处理器、区块链等能力,从硬件底层保障金融支付的安全可信。 无线模组作为数字连接的重要器件,正以智慧连接提升智慧金融行业创新效率。广和通正携手紫光展锐共同打造智慧金融支付解决方案,推动金融行业数字化转型。 多年来,作为全球领先的无线通信模组提供商,广和通始终坚持以无线通信技术赋能金融行业,早已累积了在智能POS、自助零售柜、扫码终端等设备场景的市场优势,拥有长远和完整的规划布局。在此次论坛上, 广和通IoT产品线副总裁朱思桦在主题演讲中谈到:更智慧的联接、更高效的运营效率、更丰富的应用场景,构建了智慧金融的核心竞争力。广和通以高性能、全场景的智慧金融解决方案助力客户伙伴打造安全、高效、智能的移动金融体验。同时,广和通还充分融合生态伙伴的创新技术,如大数据、AI、区块链、泛支付等,同时借助分布式架构的鸿蒙系统,帮助全球金融及支付客户快速推出安全可靠、灵活部署、高效低成本的终端设备。 现场还展出了多款基于紫光展锐芯片平台的广和通模组,包括5G模组FG650、FM650;高性能LTE Cat4智能模组SU808、SC665、SC626以及Cat1模组L610、MC669、MC665。LTE Cat4智能模组采用4~8核CPU,支持1080P双屏显示与1080P高清摄像头接入;集成开放的智能Android操作系统,符合银联认证要求,可对接微信/支付宝/银联,实现条形码/二维码识别支付以及金融级别刷脸支付与指纹/银行卡支付。采用广和通LTE Cat1模组的自助终端设备则可实现稳定的无线联网,为商家省去有线部署的时间与成本;还可为设备供应商提供自助终端数据采集与上传服务,进行远程监控。 在新技术和数字经济的飞速发展下,全球金融行业数字化转型路径渐趋清晰。 广和通、紫光展锐以及智慧金融产业链伙伴的创新合作,将有助加快全球数字支付发展,打造出贴近客户的场景化解决方案,共筑智慧金融坚实的数字底座。
  • 2022-9-22 09:52
    175 次阅读|
    0 个评论
    背景 视频监控系统通常被设计为有线连接,但在某些情况下,无线是必不可少的。视频的需求对无线网络的挑战比任何其他应用都大,有的时候,虽然在优秀的视频系统部署上投入了大量成本,但实际效果仍然差强人意。虹科虚拟光纤基于软件定义无线电,支持通过IP网络传输视频的独特方式,可以带来效果优秀的解决方案。 虹科虚拟光纤通过改善无线系统而不是视频监控系统来提高性能。通常来说,大多数无线系统无法支持视频,无线供应商通常会研究如何改善摄像头和服务器,以增强无线系统上的视频流,但这也通常会导致视频系统性能降低,许多有价值的功能无法被使用。 无线视频 挑战 数据流 上行容量 :视频监控网络中95%的数据是从远程无线电传输到无线基站的上行数据。由于大多数无线系统都是为互联网服务设计的,所以它们支持的上行容量少于下行容量的一半。 视频多播 :当两个或多个站点希望查看同一台摄像机时,会在视频中使用多播技术。 PTZ和分析的低延迟 :带有云台变焦(PTZ)和分析功能的摄像头需要非常低的延迟才能正常工作。 虚拟光纤解决方案 可以支持全容量上行链路业务流 支持视频多播的无线系统 具有最低的延迟 数据包 I帧数据 :MPEG-4和H.264等视频压缩算法使用帧间预测来减少视频文件大小。拍摄的第一幅图像称为I帧,是一幅全尺寸的图片,通过无线系统发送。 P帧小数据包数据 :一旦视频服务器确认了I帧,摄像头就会将图像分成块,并且只在有变化的地方发送数据块,就像汽车在静态背景上移动一样,只会发送移动的汽车数据。这些块被称为P帧,它们是非常小的分组数据。P帧包含大多数视频分组数据,其小尺寸意味着无线电必须每秒处理数十万个分组,以跟上P帧的流量。 元数据服务质量(QoS) :元数据是相机和服务器之间单独发送的信息,包括时间、位置和用于分析的其他数据。摄像机使用QoS标签标记高度重要的视频流,它在网络中具有优先级。然而,元数据数据包没有特殊的优先级,这通常会导致数据丢失。丢失的元数据还会禁用许多分析功能,如车牌和面部识别,或颜色和运动检测。 解决方案 由于无线网络不足而对视频系统进行调整会降低其性能,虹科虚拟光纤使视频系统能够像有线一样稳定工作。拥有世界上最高数据吞吐量的基站为今天的网络提供了足够的容量,为未来的扩展留下了足够的剩余容量。虹科虚拟光纤对无线性能的增强支持其他无线系统无法支持的最先进的视频技术和分析功能。 无线电平台的硬件中安装了特殊的数据缓冲区来缓存这些I帧数据,以便它们在网络上平稳运行。 使用最快的数据处理器。 可以将元数据传到自己的高优先级VLAN中,这样就不会发生丢失。 摄像机容量 容量最高的无线多点系统 支持全上行链路流量以获得更多视频容量 支持多播以减少冗余视频流并提高系统效率 业界速度最快的处理器支持更多同步视频流 视频性能 板载内存可以缓存数据,使视频流畅,无像素化或视频伪影 低延迟意味着快速响应云台、运动检测器和基于服务器的分析 按优先级排列的元数据QoS标记意味着不再丢失元数据 基于软件的解决方案,无需修改硬件
相关资源