无线通信收发机结构

ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　信息化建设　

基于无线通信射频收发系统的研究与设计　

◆刘中奇沈学银　

摘要：无线通信系统给人们生活带来的变化是无可争议的。全世界有庞大的无线通信系统用户。　无线通信中射频收发系统成为当前社会通信技术研究的重点方向，射频收发系统是保证无线通信系统　正常运行的基础也是无线通信系统的技术核心。通信距离的远近，通信质量的好坏都是由射频收发系　统决定。　关键词：无线通信；射频；收发机　

射频是一种特定频率的电磁波信号，它可以在自由空间　

中传播，射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、　

可用频谱多、干扰小等特点，在无线通信系统中应用广泛，　

日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。　射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射，它位于　

无线通信系统的最前端，关系到通信的质量。研究射频收发　

系统工作原理优化其设计方案，可有效提高无线通信质量。　

一、射频收发系统的构成及工作原理　

射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同，会　

有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看，射　频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。　

（一）射频发射机的构成及Ｔ作原理。射频发射机是通　

过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带　

信号转换为对应的高频信号，并把处理后的信号经天线发出。　天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本　

振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调　

制的方式将低频信号向高频段传播；本振器通过数字分频电　

路、鉴相器电路，锁相环电路等将频率送至混频器；滤波器　

可以对不同的信号进行分离，得到特定频率的信号或消除干　扰信号，滤波器种类繁多，实际使用时可根据需要处理信号　

的形式选用模拟滤波器或数字滤波器；数模转换器主要作用　是完成数字信号到模拟信号的转换；混频器主要作用是实现　

频率变化，常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。放大器　是把信号通过幅度放大器增大或降低，在经由功率放大器将　

无线对讲系统组成和技术要求

无线对讲在生活使用并不常见，他有点像我2G时代的手机，块头比较大，常应用于大厦安保、塔吊指挥、自助游爱好者、地震灾区抢险等地方的应用。组网模式和室分的组网很相似，下面我讲下他是如何组网的。

无线对讲机一般由发射部分、接收部分、调制部分和信令处理部分构成，接下来我们就针对其四大构成部分进行无线对讲机原理的讲解。

1.发射部分

锁相环和压控振荡器(VCO)产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大、激励放大、功放产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器抑制谐波成分，最后通过天线发射出去。

2.接收部分

接收部分采用的是二次变频超外差方式，从天线接收到的信号经过收发转换电路和带通滤波器进行射频放大并进入第一混频器，与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号混频生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号，并与第二本振信号在中频处理芯片处再次混频生成第二中频信号。第二中频信号通过陶瓷滤波器滤除无用杂散信号并对其进行放大和鉴频以产生音频信号，经过放大、带通滤波器、去加重等电路进入音量控制电路和功率放大器放大电路，驱动扬声器，得到人们所需的信息。

3.调制部分

人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。

4.信令处理部分

CPU产生CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入VCO进行调制。

1、系统组成

系统由数字中转台、功分器、耦合器、合路器、信号干线放大器、调度联动软件、数字对讲机（含备用电池）、天线（加感吸盘）等设备和射频电缆及高频接插件等组成。为本项目提供一套完整的无线对讲方案，如下图。

1)系统总体技术要求。

系统按照写字楼设立一套独立系统。要求在管控区域内的覆盖率达到95％以上（含对应的地下室，重点机房、重点区域必须100%覆盖）。

功能要求：

A. 频段分配：4个频段；

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无线通信射频收发系统的分析与设计

作者：张云发

来源：《中国新通信》2016年第23期

【摘要】 无线通信射频收发系统是通信系统的前端部分，也是通信系统正常运作的基础，如果收发系统运转不畅，将会影响人们的通信效果，所以加强对无线通信射频收发系统的设计及优化有着重要作用。实际情况中，我国通信系统虽然有了较大发展，各项技术也不断进步，但是在无线通信射频收发系统方面，依旧存在较多问题。在对无线通信射频收发系统进行设计时，需考虑到多方面的要素，有效提高收发质量。本文主要对无线通信射频收发系统的设计进行分析，提出了一些建议。

【关键词】 射频接收机 射频发射机 通信

射频属于一种电磁波，可进行空间辐射，相应的射频信号则为频率较高的无线电信号，经高频电流调制后形成，是无线通信射频收发系统的关键要素。在无线通信射频收发系统中，射频模块主要对宽带的高频模拟信号进行处理，相应的基带则对频率较低的模拟信号进行处理，这样能够较好提高信号的传输质量。

所以基于无线通信射频收发系统的重要性，技术人员需依据射频收发系统的工作原理合理进行设计，有效提高通信质量。

一、射频收发系统工作原理分析

射频收发系统主要包括射频发射机、射频接收机。在射频发射机方面，其功能主要是以调制功率、变频、滤波为基础，对低频基带信号进行转换，形成相应的高频射频。射频发射机由多个部分构成，包括滤波器、调制器、数模转换器、放大器、天线、混频器等设备。调制器的调制方式主要为数字调制、模拟调制，主要将低频信号向高频段传播。本振器主要将频率向混频器传送，由数字分频、锁相环电路及鉴相器组成。滤波器类型较多，主要分为信道选择滤波器、镜像抑制滤波器、射频滤波器，其作用是对有效信号和干扰信号进行过滤。

混频器是一种频率调制器，主要起到变频作用，其能够维持原载频已调信号的调制方式，对已调低频基带信号进行转换，形成相应的高频射频信号。放大器主要包括IF、RF信号幅度放大器、功率放大器，幅度放大器可对信号进行增大和降低处理，之后再由功率放大器进行放大处理，然后传送至天线进行发射。射频发射机相应的指标较多，包括频率稳定度、输出功率、频率及相位误差、邻道泄露功率比、矢量幅度误差等指标。 龙源期刊网

无线通信收发信机架构漫谈

2015/4/9 enrich_you@

十年便是一个轮回。在无线通信领域，昔日的霸主摩托罗拉、西门子、阿尔卡特等已渐

渐远去，爱立信也在积极转型，最近又听说诺基亚要收购阿朗，国内通信大厂在这场盛宴中

风流至极。利润率的降低使得高大上的欧美企业不得不另寻出路。移动通信作为无线通信最

大的市场，总是引领着技术的进步。广电覆盖、集群通信、卫星通信等细分市场，体量相对

较小，竞争也颇为激烈，但技术大都差不多。本人从一个无线电的爱好者变成一个通信民工，

见证了这个行业的高傲、残酷和苦逼。本文仅从技术角度闲聊收发信机架构的现状。

关键词：无线通信 零中频 收发信机 RFIC SDR

发射机的架构主要分为零中频、复中频、实中频、RFDAC实现直接射频输出，架构示意

图如Fig1所示。接收机类似，只不过RFDAC变为射频直接采样。

Fig1 发射机的几种常用架构

最古老的发射机架构为实中频架构(c)，传统的收音机还有二次变频技术。该架构需要

射频设计者考虑混频杂散、镜像抑制等指标，射频链路较长，对时延、平坦度等要求也较

高。这应该是十多年前的主流架构，那个时代对于射频工程师而言是黄金时代，总有调不

完板子。然而对于接收机而言，在带宽较窄的场景下，实中频架构依然是主流。带宽窄意

味着采样率不高，ADC的价格也可以承受，窄带的射频系统也很容易实现，同时不需要较

复杂的射频算法，因为门槛低，射频的高复杂度也就忍了。

零中频和复中频具有相同的硬件架构（Fig1 A、B），可以看到混频器变成了调制器，零

中频带通滤波器变成了低通滤波器，单DAC变成了双DAC。因为集成工艺的先进，双DAC

比较容易实现，且差异性很小；同时低通滤波器较带通滤波器更容易实现；通过QMC算

法，可以基本消除调制器的镜像，最后一个带通滤波器也可以去掉。但是在复中频发射机

中，仍然需要带通滤波器，相比于实中频，并没有太大提升，所以复中频发射机一般不