射頻通信有哪些常見的故障干擾?有哪些行業(yè)發(fā)展前景?
射頻通信是一種利用射頻進(jìn)行信息傳輸?shù)?a href="/tags/無線通信" target="_blank">無線通信方式。射頻即射頻電流,是一種高頻交流變化電磁波。射頻通信的頻率范圍通常在100kHz到10GHz之間。在射頻通信中,信息通常通過調(diào)制方式傳輸,即將所需傳輸?shù)男畔?如聲音、圖像等)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并將其疊加在射頻電磁波上。然后,這個(gè)調(diào)制后的電磁波通過發(fā)射器發(fā)送出去,并由接收器接收和解調(diào),恢復(fù)出原始的信息。
射頻通信廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,如移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等。在移動(dòng)通信中,射頻信號(hào)通過基站和手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行傳輸,實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等信息的傳輸。在衛(wèi)星通信中,射頻信號(hào)通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行傳輸,實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信。射頻通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、頻帶寬、傳輸容量大等優(yōu)點(diǎn),但也存在一些缺點(diǎn),如傳輸過程中易受干擾、信號(hào)衰減等。因此,在射頻通信中需要進(jìn)行抗干擾處理、信號(hào)增強(qiáng)等措施,以保證通信的穩(wěn)定性和可靠性。
射頻通信中常見的故障干擾包括信號(hào)干擾和頻譜受限。信號(hào)干擾是射頻通信系統(tǒng)中最為常見的問題之一,它會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降,影響通信效果。信號(hào)干擾包括內(nèi)部干擾和外部干擾。內(nèi)部干擾主要來自于系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間產(chǎn)生的相互干擾,外部干擾主要來源于環(huán)境、其他無線電設(shè)備、電磁波等因素。為了避免信號(hào)干擾,可以在射頻通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到抗干擾能力,通過合理的電路設(shè)計(jì)、設(shè)備布局、信道分配等方式,降低系統(tǒng)的內(nèi)部和外部干擾。同時(shí),可以采用濾波器、功率放大器等設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,降低噪聲、濾除干擾。選用低干擾的通信頻段、減少功率等措施也可以有效降低信號(hào)干擾。
頻譜受限是射頻通信系統(tǒng)中另一種常見的故障干擾。隨著無線電設(shè)備的增多和使用量的增加,頻譜資源的使用變得越來越緊張。為了充分利用頻譜資源,可以采用分時(shí)復(fù)用、碼分復(fù)用、頻分復(fù)用等技術(shù),將頻譜分割成多個(gè)子頻段進(jìn)行利用,提高頻譜的利用效率。同時(shí),可采用修改協(xié)議和搭建智能網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),通過動(dòng)態(tài)配置、有效利用現(xiàn)有的頻段來滿足不同用戶的需求,進(jìn)一步提高頻譜的利用率。
常見的故障干擾還包括窄帶干擾、寬帶干擾和全波段干擾。窄帶干擾和寬帶干擾會(huì)導(dǎo)致整個(gè)頻段通信能力破壞,而全波段干擾通常與跳頻擴(kuò)頻(FHSS)通信有關(guān)。消除這些干擾的唯一方法是找到干擾設(shè)備源并清除干擾設(shè)備。
射頻通信行業(yè)的發(fā)展前景廣闊,尤其在無線通信領(lǐng)域,隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,射頻前端行業(yè)將迎來巨大的需求增長空間。
一方面,無線通信網(wǎng)絡(luò)的不斷升級(jí)和演進(jìn),將帶來更多的頻段和制式,需要更多的射頻芯片來支持。例如,5G時(shí)代的到來使得手機(jī)需要支持更多的高頻頻段,從而帶來射頻芯片用量的急劇增加。此外,隨著手機(jī)通信的頻段、模式增多,以及帶寬不斷增加,射頻芯片需要支持十幾個(gè)通道,并滿足高帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等性能要求,因此設(shè)計(jì)難度很高,但這也為射頻芯片帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。
另一方面,隨著用戶對(duì)于移動(dòng)智能終端需求的不斷上升,例如對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻通信、微博社交、新聞資訊、生活服務(wù)等需求的增長,將進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)射頻前端芯片的需求。同時(shí),射頻芯片工藝節(jié)點(diǎn)趨勢為0.13um及65nm,通常一個(gè)頻段(或包括鄰近頻段)對(duì)應(yīng)一個(gè)芯片單元(1個(gè)芯片單元可集成百個(gè)晶體管),多個(gè)頻段需要多個(gè)芯片單元。隨著手機(jī)通信的頻段、模式增多,以及帶寬不斷增加,如今的射頻芯片需要支持十幾個(gè)通道,并滿足高帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等性能要求,因此設(shè)計(jì)難度很高。
射頻通信在衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。例如,在衛(wèi)星通信中,射頻信號(hào)通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行傳輸,實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信;在雷達(dá)和電子對(duì)抗中,射頻信號(hào)被用來探測目標(biāo)、進(jìn)行定位和跟蹤等任務(wù)。