射频基础知识

工业无线教程:任何射频(RF)讨论都会迅速扩展到围绕无线电信号或波的生成和传播的整个技术。以下是你需要知道的。

通过丹尼尔·e·卡帕诺 2014年7月7日

任何关于射频(RF)的讨论都会迅速扩展到围绕无线电信号或波的产生和传播的整个技术。无线电波是一种像声音和光一样的电磁现象。然而,无线电波更像光而不是声音;射频以光速传播。无线电频谱的总体范围是3千赫到300千兆赫。

无线电波由几个参数定义。第一个是波长,定义为连续波上两个相同点之间的距离。这可以是峰值到连续峰值或低谷到低谷。波长以米或毫米为单位。波也有频率。任何波的频率是在给定时间内完成的360度循环的数量;一个周期由正半部分和负半部分组成,振幅都以零开始和零结束。频率以赫兹为单位(以海因里希·赫兹命名);1赫兹是一圈每秒。振幅是波的强度或波的峰值的度量。 The amplitude depends on the type or power of the transmitter.

功率测量

功率用不同的值来测量。有些是绝对值,有些是相对值。常用的单位是分贝。分贝(dB)是相对功率的度量;两个值相互比较,并计算相对变化。另一方面,瓦特(W)、毫瓦(MW)和dBm(以1mw为基准的分贝)是绝对功率测量单位,并以零或固定参考值为基准。一个典型的Wi-Fi发射器的输出为20 dBm,相当于100兆瓦。

为了传播无线电波,发射机被用来产生以发射机指定频率为中心的载波信号。载波被可用的任何一种常用方法调制和放大,然后应用到天线上,在空间中产生电磁波。这种波既有电的成分,也有磁的成分,它们沿相同的路径相互成直角传播。调制是将可用信息加在载波上的方法。在被调制之前,载波是纯正弦波;之后,这些附加的信息使波在一个固定的频率范围内围绕载波频率变化,这个频率范围被称为带宽。请注意,术语带宽,用于数据通信,是指信道的理论吞吐量;这与通道的宽度直接相关。

相比之下,调幅(AM)传输的带宽为10 kHz(千赫兹,或每秒1000个周期),因为印象智能的可用动态范围是5 kHz,即AM接收器的范围。如果载波是1000 kHz,那么带宽在100%调制的载波周围是+/- 5 kHz,从995到1005 kHz。频道之间必须相隔10khz,以避免干扰相邻频道。

带宽的解释

带宽是理解Wi-Fi技术的一个重要概念。为了避免干扰其他用户,Wi-Fi频道被限制为20或22 MHz宽的频道。这样可以保护相邻的信息通道不受干扰造成的破坏。缺点是带宽会限制数据吞吐量。在IEEE 802.11标准的最新修订中已经解决了这一问题。

从IEEE 802.11n开始,一种称为信道绑定的技术将被用于允许多个20 MHz信道的组合或绑定,最多可绑定8个信道以提供160 MHz信道。再加上多达8个无线电,无线吞吐量将接近7 Gbps。

- Daniel E. Capano,康涅狄格州斯坦福德多元化技术服务公司的所有者和总裁,是认证无线网络管理员(CWNA)。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程mhoske@cfemedia.com

网上临时演员

www.globalelove.com/blogs有卡帕诺的其他无线教程。

www.globalelove.com/webcasts有无线网络广播,一些为PDH信用。

控制工程有一个无线页面

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*读者反馈

Joe Keesey,杜邦公司35年的控制系统工程师,现已退休,7月27日发了一封关于上述帖子的电子邮件(也出现在7月)控制工程,第20页)。他指出,声音是机械的,基于振动,遵循一套不同于无线电波和光波的物理规则。

丹·卡帕诺(Dan Capano)回答说,声音是机械的,而不是电磁的,他解释说:“关键是声音也是一个周期函数;这个类比很能说明问题。”