论无线通信中射频收发系统的研究与设计

佘波 江苏无线电厂有限公司

在信息科技快速发展的背景下，无线通信技术也获得了突飞猛进的发展。当前，社会大众对无线通信的依赖程度非常高，因此无线通信行业应当继续提升自身的技术水平，为社会大众提供更加优质的无线通信服务。在无线通信系统中，射频收发系统起着非常重要的作用，一旦射频收发系统出现故障，无线通信系统的正常应用将会受到影响。基于此，本文对无线通信中射频收发系统的研究与设计进行了探究。

1 无线通信中射频收发系统的工作原理

通常情况下，由于应用目的、使用环境等方面的差别，射频收发系统的构成也会有一定的差别，但是从射频收发系统的工作原理这一角度进行分析，所有的射频收发系统都是由射频发射机、接收机和天线这三个部分构成的。

1.1 射频发射机的工作原理

射频发射机的主要功能是将基带数据转化成能够通过天线辐射出去的电磁波。射频发射机主要由调制器、本振器、滤波器、数模转化器、混频器、放大器等共同构成。其中，调制器的作用主要是将基带数据调制在模拟载波上传输；本振器主要是为频率转变提供相应的频率基准；而混频器最为重要的功能就是进行频率的转换；滤波器能够将不同频率的信号分离开来，从而得到某一特定频率带宽的信号，或者用其来消除一些干扰信号；数模转换器最为重要的功能就是将数字信号转换为相应模拟的信号；放大器就是对信号功率进行相应的放大，这样才能利用天线将信号辐射出去。

1.2 射频接收机的工作原理

射频收发系统中，射频接收机也是一个非常重要的构成要素，射频接收机最为重要的功能就是对天线接收到的所有信号进行筛选，并从中找到与基本频带相符的信号，最后对该信号进行放大。射频接收机应当具有较好的信号选择能力，这样才能保证信号接收的质量，而信号接收质量的好坏又会直接关系到整个射频收发系统的运行效果。天线接收到相应的信号后，信号将被传送给射频接收机中的低噪声放大器，然后经过下变频处理，接收到的信号将会被转变成与基本频带相符的信号。射频接收机的工作效果主要受到以下几个因素的影响：射频接收机是否足够灵敏，能够接收到一些比较微弱的信号；在频率相似的信号中能否准确选择出目标信号。

2 无线通信中射频收发系统的设计

2.1 射频发射机的设计

在进行射频发射机的设计时，通常会受到以下性能指标的影响：平均载波频率、射频输出频谱、互调衰弱、发信载频包络、频率稳定度等。在进行射频发射机设计时，除了进行放大电路的设计外，还要进行晶体振荡电路的设计。在进行放大电路的设计时，需要选用比较合适的晶体管，这样才能比较合理的进行阻抗匹配，从而确保电路内合适的放大增益。晶体振荡电路最为常见的就是并联型的晶体震荡电路，除了晶体质量外，振子结构也会对电路的振荡性能造成一定的影响。因此在进行射频发射机的设计时要选择合理的振子结构，这样能够有效提高频率稳定性。

2.2 射频接收机的设计

在进行射频接收机的设计时，应当严格按照要求的信道和频率开展设计。第一，应当根据其工作信道以及频率来确定相应的性能指标，包括滤波器阶数、噪声系数以及放大器的增益分配；第二，在进行混频器的相关设计时，应当仔细考虑中频信号的频率，同时还应当选择比较合适的频率基准，这样可以方便控制；第三，进行射频接收机电路图的设计和搭建，其中包括射频接收前端电路、下变频电路、基带数字处理电路。

2.3 天线的设计

天线也是射频收发系统的一个重要组成部分，其主要作用是接收、发射电磁波。天线将自己接收到的电磁波进行转化，使其成为能够在线路中传输的电磁波，同时也可以将传输电路中的电磁波转化为能够在空间中进行传播的电磁波。天线设计应当满足两个特点，这样才能保证其质量。第一，在电场高速变化的过程中，天线附近的空间会形成相应的位移电流，而位移电流在空间中会持续向前推进，这就是电磁波在空间进行辐射的原理。在设计过程中应当对天线的电源频率进行合理设计，这样才能保证其电磁波辐射能力。第二，必须保证天线的结构是带电的开放型结构。

3 结束语

结合以上论述，无线通信中的射频收发系统主要由射频发射机、接收机、天线这三个基础部分构成，因此相关设计工作也主要涉及这三个部分。在进行相关设计时，设计人员应当注意遵循相应的射频收发系统工作原理，这样才能保证无线通信系统的运行质量，从而保证通信质量，为社会大众提供更优质的无线通信服务。