無線通訊系統中,一般包含有天線、射頻前端、射頻收發模組以及基帶訊號處理器四個部分。隨著5G時代的,天線以及射頻前端的需求量及價值均快速上升,射頻前端是將數字訊號向無線射頻訊號轉化的基礎部件,也是無線通訊系統的核心元件。
按照功能,可將射頻前端分為發射端Tx以及接收端Rx。
按照器件不同,射頻前端可分為功率放大器PA(發射端射頻訊號放大)、濾波器filter(發射、接收端訊號濾波)、低噪聲放大器LNA(接收端訊號放大,降低噪聲)、開關switch(不同通道切換)、雙工器duplexer(訊號選擇,實現濾波匹配)、調諧器tuner(天線訊號通道阻抗匹配)等。
各種射頻器件科普
濾波器Filter:選通特定頻率,過濾干擾訊號
濾波器(Filter),是射頻前端中最重要的分立器件,使訊號中特定頻率成分透過而極大衰減其他頻率成分,從而提高訊號的抗干擾性及信噪比。
雙工器:發射/接收訊號的隔離
雙工器(Diplexer),又稱天線共用器,由兩組不同頻率的帶阻濾波器組成。利用高通、低通或帶通濾波器的分頻功能,使得同一天線或傳輸線可對兩條訊號路徑進行使用,從而實現同一天線對兩種多種不同頻率訊號的接收和傳送。
功率放大器PA:放大射頻訊號進行發射
功率放大器(PA,Power Amplifier)是射頻前端的核心部件,利用三極體的電流控制作用或場效電晶體的電壓控制作用將電源的功率轉換為按照輸入訊號變化的電流。
PA主要用於發射鏈路,透過把發射通道的微弱射頻訊號放大,使訊號成功獲得足夠高的功率,從而實現更高通訊質量、更強電池續航能力、更遠通訊距離。PA的效能可以直接決定通訊訊號的穩定性和強弱。
低噪聲放大器LNA:放大接收訊號,減少噪聲引入
低噪聲放大器是噪聲係數很小的放大器,功能是把天線接收到的微弱射頻訊號放大,並儘量減少噪聲的引入,LNA能夠能有效提高接收機的接收靈敏度, 進而提高收發機的傳輸距離。
射頻開關Switch:控制電路通斷,實現訊號切換
射頻開關(Switch)的透過將多路射頻訊號中的任一路或幾路控制邏輯連通,實現不同訊號路徑的切換,包括接收與發射的切換、不同頻段間的切換等,以達到共用天線、共用通道,節省終端產品成本的目的。射頻開關主要包括行動通訊傳導開關、WiFi開關、天線調諧開關等。