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射频模块基带部分和射频部分的关系与区别详解

对于日常使用的射频模块,通常由五个部分组成:射频、基带、电源管理、外设、软件本文主要针对基带和射频部分的关系和区别进行相关介绍。

射频部分主要作用为将基带处理后的信号发射出去,或者将外部的信号接收并传递给基带信号。而基带一般是信息处理的部分负责将信号处理后传递给射频部分,或者处理来自射频部分接收回来的信号,总的来说,射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大

基带芯片负责信号处理和协议处理

基带芯片可以认为是包括调制解调器,但不止于调制解调器,还包括信道编解码、信源编解码,以及一些信令处理。而射频芯片,则可看做是最简单的基带调制信号的上变频和下变频。所谓调制,就是把需要传输的信号,通过一定的规则调制到载波上面让后通过无线收发器发送出去解调就是相反的过程如下图所示为semtech基带芯片SX1302的内部结构。

基带芯片SX1302的内部结构

有图可知射频前端芯片通过SPI与基带芯片进行信号交互,基带芯片再通过SPI端口与用户外部设备进行交互。

基带芯片SPI端口交互

射频芯片指的就是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形,并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件,它包括功率放大器、低噪声放大器和天线开关。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波,高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息

射频芯片发射调制器

发射电路由中频内部的发射调制器、发射鉴相器;发射压控振荡器(TX-VCO)、功率放大器(功放)、功率控制器(功控)、发射互感器等电路组成。在发射时,从基带过来的信号通过调制,调制信号经过PLL处理后得到所需频率的射频信号,但是这个信号很微弱,需要通过功率放大器(PA)进行功率放大,放大后的信号经过滤波器进行滤波后通过天线发射出去。由于PLL受震荡源影响很大,所以对外部晶振的频偏要求很高,目前有源晶振的频率准确率可达到1-0.5PPM以内,可以为PLL提供及其精准的震荡源。

功率放大器

对于接收部分,射频信号通过天线接收,并转换为电信号,接下来通过低噪声放大器进行信号放大,放大后的信号通过解调器进行解调后分离为基带信号和射频信号,然后将解调的信号进一步处理即可得到所需的信号,在接收过程中,低噪声放大器发挥着不可或缺的作用,其很大程度上影响了整个系统的接收灵敏度。

基带信号和射频信号

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