RF 射频专业术语相关

RF 射频专业术语相关

1.RF 射频(Radio frequency)

  • 射频又称无线电频率、无线射频、高周波,为在 3kHz300GHz 这个范围内的振荡频率,这个频率相当于无线电波的频率,以及携带著无线电信号的交流电的频率。

  • 在国际电信联盟定义的无线电频率划分当中

    • 甚低频(VLF)3kHz~30kHz
    • 低频(LF)30kHz~300kHz
    • 中频(MF)300kHz~3000kHz
    • 高频(HF)3MHz~30MHz
    • 甚高频(VHF)30MHz~300MHz
    • 特高频(UHF)300MHz~3000MHz
    • 超高频(SHF)3GHz~30GHz
    • 极高频(EHF)30GHz~300GHz
  • 手机跟基站之间是通过无线电波(射频)通信的,信号强弱直接影响通信质量。
  • 主要关注手机侧射频性能,包括信号接收、发射功率、频段、信号质量等。

2. Mode、芯片

  • Mode:指通信模式,比如 LTE Mode(4G模式)、NR Mode(5G模式)、GSM Mode(2G模式)等。
  • 芯片:手机里的基带芯片(如高通联发科),负责无线通信,接管信号收发、协议处理。
  • App要能获取当前手机的工作Mode和芯片信息,知道是哪个模式哪个频段哪个运营商

3. 无线通信与射频测试相关知识基本概念

  • 移动通信技术标准
名称 英文全称 解释
全球移动通信系统(GSM) Code Division Multiple Access 广泛应用于2G网络。
码分多址(CDMA) Code Division Multiple Access 主要用于某些运营商的2G/3G网络。
宽带码分多址(WCDMA) Wideband Code Division Multiple Access 宽带CDMA,用于3G网络,支持更高的数据速率。
LTE Long Term Evolution 3G4G的演进技术,它较3G技术先进的地方是引入了OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)技术。并不严格的讲,LTE就是第四代(4G)移动通信系统。提供高速数据传输和低延迟,是当前主流网络技术之一。 采用 OFDMA(下行)和 SC-FDMA(上行)进行多用户调度。架构(eNodeBEPC)、关键指标(带宽、时延、数据速率)
5G NR Sub6 5G New Radio 5G 新无线(NR)在 Sub-6 GHz 频段的部署,具有较好的覆盖和数据速率,是5G网络的重要组成部分。架构(gNodeB5GC)、关键指标(子载波间隔、带宽、低时延、大连接数等)
  • 无线通信相关知识
名称 英文全称 解释
被测器件(DUT) Device Under Test 待测试模块。被测装置,又称在测单元或被测部件(unit under test,UUT),常用于表示正处于测试阶段的工业产品。
载波 Carrier 1.在无线通信中,载波是一种固定频率的连续波,用于承载信息。2.调制信号时,将信息叠加到载波上;接收端则从载波中提取原始信息。3.频率通常以赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)或吉赫(GHz)表示。
载波聚合(CA) Carrier Aggregation 将多个频段或载波聚合在一起,从而增加可用的传输带宽,提高数据速率。一个 LTE 设备可能同时利用 10 MHz20 MHz 的两个载波,实现合并后的 30 MHz 带宽,以达到更高的数据传输速率。
双连接(DC) Dual Connectivity 设备同时连接两个不同的无线技术,例如一个主载波使用 LTE(通常作为 PCC),同时通过辅载波使用 5G NR(作为 SCC),从而实现更高性能和更稳定的连接。一部手机在弱 5G 信号区域,通过同时连接 LTE5G NR,可以在保持稳定连接的同时享受 5G 的高速率。
主载波(PCC) Primary Component Carrier Carrier Aggregation 或双连接(Dual Connectivity)中,主要使用的载波,承担主要的数据传输任务。
次载波(SCC) Secondary Component Carrier 辅助数据传输的额外载波,通常编号为 SCC0~SCC6,用于提升数据吞吐量。
组件载波索引(CCIndex) Component Carrier Index 用于标识不同载波的索引,常转换为两位十六进制字符串用于 AT 指令参数传递。
子载波间隔(SCS) Subcarrier Spacing 子载波间隔,是 OFDM 调制中的基本参数,在 LTE 通常为 15 kHz,在 5G NR 可能有 153060 kHz
小区 Cell 移动通信网络中,基站覆盖的区域称为小区,每个小区都有对应的标识和配置参数。
信道 Channel 在无线通信中,信道指的是一段频率范围,用于传输数据。将频谱分为若干信道,每个信道独立传输数据。频率范围以 Hz 或其倍数表示,信道间隔可能为数百 kHz 或数 MHz
调制与解调 Modulation & Demodulation 调制:将数据信号叠加到载波上,使其适合在无线信道中传输。解调:接收端从调制后的载波中提取出原始数据。常见调制方式AMFMQAMPSK 等。
频谱分配 Spectrum Allocation 政府或监管机构将无线频谱划分为不同的频段,并分配给不同用途(例如移动通信、广播、卫星通信)。确保各个无线系统在不同频段中互不干扰,同时高效利用有限频谱资源。

3. 常见射频指标

指标 全称 解释
RSSI Received Signal Strength Indicator 接收信号强度,表示设备接收到的信号总功率,单位通常是 dBm
RSRP Reference Signal Received Power 参考信号接收功率,用于衡量 LTE/5G NR 网络中参考信号的平均功率,单位 dBm
RSRQ Reference Signal Received Quality 参考信号接收质量,衡量信号的质量,一般以 dB 表示。
SAR Specific Absorption Rate 特定吸收率,用于测量人体吸收无线电能的速率。它用于评估设备在靠近人体时的辐射安全性
DSIState Dynamic Signal Indicator State 表示设备内部信号状态的指标,可能用于描述不同天线配置下的信号变化情况。
TS Tuner Scenario 描述设备当前天线调谐的配置状态,决定如何在不同环境下调整射频参数。
Rx(接收) Receive 指设备从外部信号中接收无线电信号的过程。在手机中通常涉及多个接收通道(Rx0、Rx1、Rx2、Rx3),实现多天线接收和 MIMO 技术。
RAT Radio Access Technology 无线电接入技术;描述调制解调器当前处于哪种无线通信制式;主要关注 LTENR 无线通信制式
Tx(发送) Transmit 指设备向外发送无线电信号的过程,通常涉及发射端口、功率控制等技术。
Tx Band(发射频段) Transmit Band 指设备发射信号所使用的频段。不同的频段对应不同的运营商和网络标准(例如 LTE5G NR)。
Tx Port(发射端口) Transmit Port 指用于发送无线信号的天线端口。现代设备可能有多个 TX Port,用于实现 MIMO 技术。常见的可能是 2~4TX Port,标识为 A、B、C、D 等。
Tx Power(发射功率) Transmit Power 指设备在发送信号时的功率大小,通常以 dBm 为单位。控制 Tx Power 对于信号质量和电池寿命至关重要。
NRCell1 New Radio Cell1 通常指在 5G NR 网络中,一个特定的小区标识,可能用于 EN-DC(E-UTRAN New Radio Dual Connectivity)场景。
MIMO Multiple-Input Multiple-Output 多输入多输出技术,利用多根天线同时传输和接收数据,提升传输效率和抗干扰能力。
ENDC E-UTRAN New Radio Dual Connectivity LTE5G NR 双连接技术,在这种模式下,设备同时连接 LTENR 小区,提高数据速率和网络稳定性。
DL ARFCN Downlink Absolute Radio Frequency Channel Number 下行的绝对无线频率信道编号,用于准确标识网络使用的频点。
UL ARFCN Uplink Absolute Radio Frequency Channel Number 上行的绝对无线频率信道编号,用于准确标识网络使用的频点。
N/A Not Applicable 表示“不适用”或“无数据”,当某项数据或状态不存在时显示。
SINR Signal to Interference plus Noise Ratio 信噪比,信号和干扰的比值,接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号(噪声和干扰)的强度的比值;可以简单的理解为“信噪比”。
PCI Physical Cell Identifier 物理小区标识LTE中终端以此区分不同小区的无线信号。
LAC Location Area Code 位置区域码,是一个用于标识基站所在地区的区域代码。一个位置区可以包含多个基站,而LAC就是用来唯一标识这个位置区的代码。通过查询手机的LAC,可以确定手机用户所在的区域,从而实现初步的位置定位。
CID Cell IDCell Identity 当前驻留的小区ID。也叫基站编号,是一个用于标识具体基站的数据。每个基站都有一个唯一的CellID,这个编号是由网络运营商分配的。通过查询手机的CellID,可以确定手机用户接入的基站位置。由于每个基站的位置是固定的,因此结合LACCellID可以更加准确地定位手机用户的位置。
EARFCN E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 载波频点编号LTE/NR分别使用)。
NR-ARFCN Absolute Radio-Frequency Channel Number 绝对无线频率信道号,是无线通信中用于标识发射和接收参考频率的代码。

4. LTE-TDD/NR-TDD

  • TDD:时分双工,4G和5G常用模式(上行和下行共用频段,轮流使用)。
  • LTE-TDD:4G TDD模式
  • NR-TDD:5G TDD模式

5. SCPI指令

  • Standard Commands for Programmable Instruments,是一种仪表控制指令。
  • 可能是 App 通过SCPI指令控制测试仪表,获取信号数据或控制测试流程。
  • 如果 App 需要直接下发 SCPI 指令,我可能需要了解相关命令格式。

无线通信及射频测试基础知识

1 信道与载波

  • 载波(Carrier)

    • 定义:在无线通信中,载波是一种固定频率的连续波,用于承载信息。
    • 用途:调制信号时,将信息叠加到载波上;接收端则从载波中提取原始信息。
    • 单位:频率通常以赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)或吉赫(GHz)表示。
  • 信道(Channel)

    • 定义:在无线通信中,信道指的是一段频率范围,用于传输数据。
    • 用途:将频谱分为若干信道,每个信道独立传输数据。
    • 单位:频率范围以 Hz 或其倍数表示,信道间隔可能为数百 kHz 或数 MHz
  • 调制与解调(Modulation & Demodulation)

    • 调制:将数据信号叠加到载波上,使其适合在无线信道中传输。
    • 解调:接收端从调制后的载波中提取出原始数据。
    • 常见调制方式AMFMQAMPSK 等。
  • 频谱分配(Spectrum Allocation)

    • 定义:政府或监管机构将无线频谱划分为不同的频段,并分配给不同用途(例如移动通信、广播、卫星通信)。
    • 作用:确保各个无线系统在不同频段中互不干扰,同时高效利用有限频谱资源。

2 LTE 和 5G NR 基本原理、架构和关键指标

  • LTE(Long Term Evolution)

    • 基本原理:第四代移动通信技术,采用 OFDMA(下行)和 SC-FDMA(上行)进行多用户调度。
    • 架构:主要包括 eNodeB(基站)、EPC(核心网)等。
    • 关键指标
      • 带宽(通常为 1.4、3、5、10、15、20 MHz
      • 数据速率(峰值速率)
      • 时延(Latency
      • Spectral Efficiency(频谱效率)
  • 5G NR(New Radio)

    • 基本原理:第五代无线通信技术,支持更高的数据速率、低时延和大连接数。
    • 架构:包括 gNodeB5G 基站)、5GC5G 核心网)等。
    • 关键指标
      • 子载波间隔(SCS),如 15 kHz、30 kHz、60 kHz 甚至更高
      • 带宽(可达 100 MHz 以上)
      • 时延和可靠性要求
      • 网络切片、多接入边缘计算(MEC)等

3 专业术语与解释

  • PCC(Primary Component Carrier)

    • 全称Primary Component Carrier
    • 意义:在 Carrier Aggregation 或双连接中,主载波,用于承载主要通信数据。
  • SCC(Secondary Component Carrier)

    • 全称Secondary Component Carrier
    • 意义:辅载波,支持数据速率提升和网络容量扩展,通常编号为 SCC0~SCC6(或 SCC1~SCC7,根据不同系统)。
  • 组件载波索引(Component Carrier Index)

    • 意义:用于标识不同载波的索引,常转换为两位十六进制字符串用于 AT 指令参数传递。
  • CDMA、GSM、WCDMA

    • CDMACode Division Multiple Access,码分多址,主要用于部分 2G/3G 网络。
    • GSMGlobal System for Mobile communications,全球移动通信系统,广泛用于 2G
    • WCDMAWideband CDMA,用于 3G 网络,支持更高数据速率。
  • LTE

    • 全称Long Term Evolution
    • 意义4G 移动通信技术,支持高速数据传输和低时延。
  • 5G NR

    • 全称5G New Radio
    • 意义:第五代无线通信技术,支持更大带宽、低时延、大连接数等特点。
  • SAR(Specific Absorption Rate)

    • 意义:特定吸收率,表示人体吸收无线电能的速率,用于评估设备辐射安全性。
    • 单位:通常以 W/kg 表示。
  • DSIState(Dynamic Signal Indicator State)

    • 意义:表示设备内部信号状态的指标,可能用于描述不同天线配置下的信号变化情况。
  • Tuner Scenario

    • 意义:描述设备当前天线调谐的配置状态,决定如何在不同环境下调整射频参数。
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