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  • 射频

       2026-03-07 网络整理佚名720
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    核心提示:概述射频(Radio frequency,缩写为RF),又称无线电频率、无线射频、高周波,为在3kHz至300 GHz这个范围内的震荡频率,这个频率相当于无线电波的频率

    概述

    射频(Radio frequency,缩写为RF),又称无线电频率、无线射频、高周波,为在3kHz至300 GHz这个范围内的震荡频率,这个频率相当于无线电波的频率,以及携带着无线电信号的交流电的频率。RF通常被用来指电子震荡,而不被用在机械震荡上,然而机械射频系统仍然是存在的(如机械滤波器与射频微机电系统(英语:RF MEMS))。

    虽然射频在定义上是用来指一种频率,但在日常使用中,常被用来当成无线电的同义词,以利描述无线通讯系统,如射频识别。

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    射频标签系统

    组成

    1.标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信;

    2.阅读器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备;

    3.天线:在标签和读取器间传递射频信号。有些系统还通过阅读器的 RS232 或 RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接,进行数据交换。

    综合化

    随着高度综合化系统的不断发展,射频综合范畴从仅仅通信、导航、识别功能的综合扩展到了所有射频传感器功能的综合以及包含部分任务系统功能的综合以实现系统物理综合、资源管理及信息融合的最终目标。

    综合内涵

    射频系统综合内涵包括资源综合、功能综合和信息综合。资源综合是指统筹设计,采用天线综合化设计,射频前端及信道小型化、通用化设计和基于软件定义功能的信号处理、数据处理等方法提供最优的资源配置。通过每个传感器内部资源功能的划分,可以看出传感器的功能横向可划分为:孔径、接收器、预处理、传感器处理和任务处理,可采用通用标准模块实现射频的资源共享,通过重构完成不同传感器的功能。

    在系统进行资源综合后,可在平台内实现射频兼容、隐身等优势,在体系内实现协同探测、协同攻击和协同防御等优势。面向用户体验和作战需求,可提供最优的传感器配置,在独立传感器的基础上,通过综合管控大幅提升新的系统能力。

    信息综合是为了提供最优信息,随着战场环境和任务需求越来越复杂,平台获取的信息数量越来越大,通过信息综合处理和统一管控实现多源数据态势生成、多源数据关联、互补信息综合、冗余信息融合等功能,提取出最优信息,为指挥者提供辅助决策进而支持智能决策。

    综合途径

    射频系统综合途径主要包括天线孔径综合、射频前端综合、信号信息处理资源综合、时间频率统一、虚拟传感器功能、射频兼容和传感器调度管理。从天线资源复用、共用、重构,到硬件资源高度集成、传感器功能扩展、备份、重构、射频隐身、射频兼容、传感器管理等各方面进行综合设计,从而实现射频系统资源、功能及信息综合化。

    对天线进行孔径综合化设计,可从宽带、多功能、共孔径三个方面开展。其中,宽带设计是指天线不按照功能划分,而是通过宽带设计,实现多个功能共用一副天线;多功能设计是指多个频段接近的功能共用天线,通过射频管控及传感器管理技术,保证多个功能兼容使用;共孔径设计是指物理上多个天线共孔径安装,减少散射源及安装维护口盖。

    射频系统综合化的核心是对射频前端进行综合,除要实现射频接收和发射通道的共用外,综合的核心和实质就是要采用开放式的射频体系结构,实现射频通道的模块化和标准化,提高射频通道的容错和重构能力。

    划分

    在国际电信联盟定义的无线电频率划分当中:

    甚低频(VLF):3~30千赫(KHz)

    低频(LF):30~300千赫(KHz)

    中频(MF):300~3000千赫(KHz)

    高频(HF):3~30兆赫(MHz)

    甚高频(VHF):30~300兆赫(MHz)

    特高频(UHF):300~3000兆赫(MHz)

    超高频(SHF):3~30吉赫(GHz)

    极高频(EHF):30~300吉赫(GHz)

    专业术语

    1.功率/电平(dBm):放大器的输出能力,一般单位为w、mw、dBm

    2.增益(dB):即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。

    注:dBm是取1mw作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。

    换算公式:

    从上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dB,即:dB=10lgA(A为功率放大倍数)

    3.插损:当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。

    4.选择性:衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。

    5.驻波比(回波损耗):行驻波状态时,波腹电压与波节电压之比(VSWR)

    6.三阶交调:即M3 =10lg P3/P1(dBc)

    7.噪声系数:一般定义为输入信噪比与输出信噪比的比值,实际使用中化为分贝来计算。

    8.耦合度:耦合端口与输入端口的功率比,单位用dB。

    9.隔离度:本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比,单位dB。

    10.天线增益(dB):指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。

    11.天线方向图:是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。

    12.天线前后比:指最大正向增益与最大反向增益之比,用分贝表示。

    13.单工:亦称单频单工制,即收发使用同一频率。

    14.双工:亦称异频双工制,即收发使用两个不同频率。

    15.放大器:(amplifier)用以实现信号放大的电路。

    16.滤波器:(filter)通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备

    17.衰减器

    18.耦合器:从主干通道中提取出部分信号的器件。

    19.负载:终端在某一电路(如放大器)或电器输出端口,接收电功率的元/器件、部件或装置统称为负载。

    20.环形器:使信号单方向传输的器件。

    21.转接头:把不同类型的传输线连接在一起的装置。

    22.馈线:是传输高频电流的传输线。

    23.天线

    应用

    射频通信应用

    医学应用应用

    识别系统应用

     
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