RF技术深度解析：揭秘无线通信中的RF奥秘

做RF工程师有前途吗

射频工程师的工作需要长期的积累与深入的理解，与软件工程师相比，射频工程师的工作更为复杂，也更具有挑战性。我曾考虑过转向软件领域，但不知不觉中，我已经从事射频工程接近十年的时间。现在回想起来，那些早期的产品让我感到既熟悉又陌生，似乎一切都在变化之中。

只要你能够在某个特定领域深入钻研，例如功率放大器（PA）、天线或射频系统等，你将拥有很好的职业前景。相比于单片机工程师，射频工程师的入门门槛要高得多。即便是在读电磁场和电磁波的研究生，也未必能够完全掌握其中的奥秘。各种昂贵的仪器设备动辄几十至上百万，对于个人来说是难以承受的。

如果你已经确定了射频工程师这一方向，就坚定地走下去吧。目前，我国在射频领域的技术水平还相对较低，射频器件和芯片大部分仍由国外垄断。作为射频工程师，我们有责任和义务改变这一现状，让国产射频芯片早日实现商用。

有一句话说得好：选好一个方向，一直向前走，走着走着，花便开了。这不仅适用于射频工程师的职业生涯，同样也适用于我们每个人的人生。只要坚持不懈地追求自己的目标，总有一天，我们会看到美好的结果。

薄层色谱法（TLC）技术攻略解析！

揭开薄层色谱法（TLC）的神秘面纱：操作指南与解析

薄层色谱法（TLC），凭借其微量化、快速和简便的特性，成为实验室中不可或缺的物质分离与定性分析工具。它通过涂布的固定相，利用物质间的吸附差异，揭示比移值（Rf）的奥秘，为药品检测和有机合成提供精准指引。接下来，我们将深入探讨TLC的要点操作和策略。

精确操作艺术: 点样是关键，通常要求斑点直径小于0.5cm，间距0.3-0.5cm，底部边缘保持在0.5-0.8cm。非极性物质可以直接取样，而极性溶剂则需先进行萃取，对于强酸、碱或含有猝灭剂的样品，务必中和或预处理后再进行检测。点样浓度控制在适宜范围，既不过浓也不过稀，以确保最佳分离效果。

点样技巧与展开剂选择: 精确的点样技巧在于斑点均匀且浓度适中。在TLC展开剂的选择上，优先考虑那些溶解性好、分离效果佳且Rf值在0.2-0.8之间的。例如，石油醚、二氯甲烷和乙醚等，根据化合物的极性差异，调整体系以优化分离。极性化合物一般使用PE/EA，大极性物质则推荐DCM/CH3OH。展开方法可以是单向或多次，以适应不同极性的需要。

显色与定性定量分析: TLC不仅能直观显示色谱条带，还能通过日光、紫外光或碘缸进行显色判断。作为辅助工具，它与HPLC/LC-MS等技术相结合，为有机合成提供官能团转化跟踪和反应进程的深度洞察。在结构确认和纯化过程中，TLC-NMR可进行2-3次点样观察，柱层析洗脱则需注意Rf值在0.2左右的适宜点，以避免溶解度差异带来的顺序问题。

深度应用与细节处理: 在使用TLC-NMR分析时，刮取色带后，需根据不同极性和MS检测选择合适的溶剂进行洗脱，确保目标产物的准确识别。通过与标样或TLC-LCMS/NMR的比对，我们可以准确地确定色带的成分，从而实现精准的定性和定量分析。

总的来说，TLC技术以其独特的魅力和实用性，为化学研究者提供了强大的分析工具。通过理解和掌握这些操作要点，你将能在实验室中得心应手地运用这一技术，解锁更多的科研可能。

DTX/DRX历史沿革及5G DRX学习小结

揭开DTX/DRX技术的演变历程与5G中的绿色革命

自早期的GSM时代起，DTX/DRX技术就以其独特的创新和节能策略引领着无线通信技术的发展。GSM引入的DTX技术，通过智能地控制发射功率，不仅节省了宝贵的发射资源，还显著提升了电池续航。紧接着，WCDMA R99和HSPA+的出现，将DRX功能扩展至CPC，以降低干扰，而HSDPA的DRX更是进一步扩展到了CELL_DCH，实现了更精细的电源管理。

进入LTE时代，这一技术得到了前所未有的深入与细化。LTE不仅区分了IDLE和Connected模式，还引入了DRX机制，以在寻呼和无数据传输时关闭接收，显著减少了UE的功耗。在IDLE模式下，DRX的寻呼时机通过Ns（无线帧中的寻呼子帧数）和UE携带的Tue与SIB2中的DefaultPagingCycle（如rf128）相结合，形成了一套精准的计算公式。

深入解析DRX的奥秘

寻呼DRX的智能定时: 在每个无线帧中，Ns负责指示寻呼子帧的数量，而周期T由Tc（来自SIB2的DefaultPagingCycle）和UE自身的Tue参数共同决定，确保了高效且节能的寻呼策略。

C-DRX：连接态的绿色革命: 在连接状态下，C-DRX技术通过非连续监听PDCCH，显著降低UE的能耗。它涉及多个定时器，如DRX Inactivity Timer、HARQ RTT Timer（FDD/TDD各有差异）和drx-Retransmission Timer，实现精细化的电源管理。

DRX模式的多样性: 由On-Duration Timer调控，C-DRX周期分为Short DRX Cycle（可选）和Long DRX Cycle，根据特定的子帧条件灵活监听PDCCH，确保了通信效率和能耗的平衡。

能耗对比与优化: 没有DRX时，UE需持续监听，耗电量显著增加。通过精细调整如DrxInactivityTimer=6、OnDurationTimer=2等定时器，能有效降低能耗，达到绿色通信的新高度。

5G的延续与创新: 5G在继承4G的寻呼DRX和C-DRX机制的同时，IDLE模式下的寻呼DRX策略已有了明确的指引。在SA网络中，5G C-DRX参数的设定和时间传递路径成为了优化网络性能的关键因素。至于5G DRX的后续发展，无疑将继续引领无线通信领域向着更高的能效和用户体验迈进。

手把手教你制作喇叭天线

探索自制喇叭天线的艺术：从概念到实践

在无线电通信世界中，喇叭天线凭借其简便的制作、稳定的性能和可观的增益，成为了许多业余爱好者和专业工程师的首选。今天，让我们一起深入理解角锥喇叭和圆锥喇叭的工作原理，以及如何借助HDL_ANT和CST软件，亲手打造一款高效能的天线。

喇叭天线的奥秘

想象一下，天线就像一个神奇的阻抗转换器，将传输线的377欧姆阻抗无缝对接到自由空间。角锥和圆锥喇叭的设计，就如图1.1和图1.2所示，通过逐渐扩大的波导，增强辐射效率，从而获得显著的增益提升。设计中，我们不仅要考虑阻抗匹配，还要确保在各种环境条件下都能保持良好的方向图特性。

HDL_ANT：设计之旅的起点

借助HDL_ANT，这位天才工程师Paul Wade的杰作，我们将开始我们的设计过程。这个软件提供了直观的界面，如图所示。首先，选择合适的长度单位（默认mm或inch），接着输入你的目标频率10000MHz（10GHz），然后设定波导尺寸和期望增益。只需几个步骤，你便能得到初步设计参数，如22.86mm x 10.16mm的波导和78.81mm x 58.38mm的喇叭口径，以及37.47mm的轴向长度，预计最大增益可达15dBi。

CST：验证与优化

设计完成后，我们用CST进行详尽的仿真，以验证理论与实际的契合度。如图3.1所示，根据HDL_ANT的参数绘制出的喇叭结构，其远场辐射方向图在图3.2、3.3和3.4中清晰可见。仿真结果表明，我们的设计达到了预期，增益与预期相符，为制作提供了信心。

从图纸到实物

借助HDL_ANT的PostScript功能，我们将设计转化为纸质模板，只需打印、裁剪、折叠和焊接，一款亲手打造的喇叭天线就大功告成。如图所示的horn_10GHz.ps文件，就是你下一步的制作指南。务必确保打印尺寸与设计保持一致，若需调整，只需调整打印比例，你的定制天线就此诞生。

总的来说，制作喇叭天线不仅仅是一项技术实践，更是一次创新和学习的旅程。RFASK射频问问，作为射频技术问答的领先平台，提供了丰富的资源，让每一个热衷于射频技术的人都能在这个过程中找到乐趣和成长。如果你对射频领域充满好奇，这里就是你的起点。让我们一起，用双手创造无线世界的连接。

HackRF-One 的接收和发送实验

探索开源SDR神器：HackRF-One的实用操作

软件定义无线电（SDR），革新无线通信技术，让硬件与软件的界限变得模糊。HackRF-One，一款全开源的创新之作，旨在以经济亲民的方式实现SDR的魅力。它不仅作为无线通信的基石，更是软件编程赋予无线功能的舞台。

轻松上手：软件安装

只需下载<sdrangel-6.16.3-win64.exe，点击安装，记得在添加软件路径时选择“所有用户”，安装过程无缝对接，无需破解，体验简单流畅。

界面揭秘：连接与设置

启动软件，务必在连接HackRF-One后选择带有SDR功能的设备。连接成功后，界面清晰直观，一目了然。

接收广播：中国之声的无线探索

核心操作区，从左至右，依次是中心频率设置和实时频谱监控。设置100kHz的WFM带宽，观察△f参数，实时捕捉中国之声的信号。

挑战发送：NFM广播的实践

选择“add sink device set”添加发送设备，设置70MHz中心频率，配合NFM Modulator，轻触麦克风，语音即刻通过HackRF-One发送，监听效果实时可见。

无限可能：功能扩展

HackRF-One的强大远不止于此。它为现场应急通信指挥、天线配置创新提供了无限可能。继续深入探索，你会发现更多意想不到的功能。

总结，HackRF-One不仅是入门SDR的绝佳工具，也是进阶用户探索无线通信奥秘的得力伙伴。让我们一起踏上这段无线编程的旅程，感受科技的力量。

50Ω阻抗问题详解及射频电路设计中的阻抗匹配

为何射频系统及组件广泛采用50欧姆阻抗，而非60或70欧姆？此数值的确定背后有何意义？本文揭示其奥秘。

射频传输需借助天线与同轴电缆。我们追求传输更远距离，以大功率发射信号实现广域覆盖。然而，同轴电缆存在损耗，过大的功率可能导致导线过热甚至熔断。因此，寻找能大功率传输且损耗低的同轴电缆成为关键。

1929年，贝尔实验室通过实验发现，30欧姆与77欧姆的同轴电缆具备大功率传输与低损耗特性。30欧姆下功率最大，77欧姆下损耗最小。两者算术与几何平均值接近50欧姆，因此50欧姆系统阻抗成为折中考虑，兼顾功率传输与损耗最小。此外，50欧姆系统阻抗与半波长偶极子天线和四分之一波长单极子天线端口匹配，反射损耗最小。

常见系统如电视与广播接收，阻抗多为75欧姆，因该值下信号传输损耗最小。而带有发射的电台多采用50欧姆，因追求最大功率传输与较低损耗。这就是为什么对讲机系统常见50欧姆参数指标。

数学上，阻抗匹配至50欧姆可严格实现。实际应用中，元件、线路与导线存在损耗，设计部件存在射频带宽。工程上确保所有带内频点位于50欧姆附近即可。在Smith圆图中，趋近圆心确保带内射频传输信号无反射损耗，实现能量最大传输。

为何大多数工程师偏好50欧姆作为PCB传输线阻抗？高度与辐射、串扰与电容负载影响走线高度选择。50欧姆阻抗的线宽易于制造，适用于多层板设计。同轴电缆阻抗亦有类似考虑，75欧姆为常见阻抗标准，便于与天线配置匹配。50欧姆阻抗则通过计算趋肤效应损耗最小值确定。

阻抗匹配为何重要？信号反射导致严重问题。理想电路中，匹配看似常识，但在复杂RF电路中实施困难。标准化阻抗简化设计，IC、固定衰减器、天线等制造商可据此构建部件。PCB布局也更简单，众多工程师目标一致，设计特征阻抗为50。

50Ω并非特殊值，但因其广泛使用，简化了RF设计。它在早期同轴电缆设计中作为折中方案，适合众多RF系统。标准化阻抗便于实现完美匹配，简化设计过程。PCB设计中，通过特定尺寸可实现50Ω微带。并非所有高频系统针对50Ω设计，选择其他值亦常见，如75Ω适用于高频数字信号。

阻抗匹配的质量通过反射系数表示，数值范围在0至1之间。完全匹配对应反射系数为0，全反射对应1。电压驻波比（VSWR）量化阻抗匹配质量，描述最高与最低驻波幅度之比。VSWR接近1表示完美匹配，比率不同表示不同程度的阻抗失配。

802.11 WI-FI学习笔记之FHSS跳频扩频技术

802.11 Wi-Fi技术解析：深入理解FHSS跳频扩频

要全面理解Wi-Fi的演变与当前实现，让我们从1997年首次发布的FHSS技术谈起。让我们一起探讨FHSS的原理、优缺点，以及为何它并未延续至今，以及为何蓝牙仍在采用这种技术，尽管Wi-Fi已升级。下面将逐一解答这些问题，揭示FHSS技术的奥秘。

FHSS的起源与原理

FHSS的灵感可以追溯到20世纪初，德国物理学家乔纳森·泽内克在1908年的研究中提出，但真正将它付诸实践的是Hedy Lamarr，这位女演员与作曲家George Antheil在二战期间的实际应用赋予了它新的生命。当时，军方追求在战争环境下保持通信的稳定性和保密性，因此展频技术，尤其是跳频技术，应运而生。

扩频技术详解

扩频，简单来说，是通过伪随机序列对信号进行调制，将信号带宽扩展，接收端再利用相同的序列解调，如图所示。扩频的目的是分散信号能量，降低峰值，同时抑制高次谐波，提高抗干扰能力。

FHSS工作方式

在FHSS中，发射器在宽信道内以预先设定的伪随机序列在可用窄频段间跳频。发送短暂的数据突发，然后跳转到序列中的下一个频率。由于跳频至相邻频率的间隔短，使得多个设备能在同一频段上同时通信，避免长时间占用。

技术限制

尽管2.4GHz ISM频段的1MHz带宽支持75个跳频通道，但最大跳频间隔（Dwell Time）限制在400ms，这意味着每个通道的传输功率有限。北美规定每个设备在任何通道上的功率不得超过1瓦。

编码与速率

FHSS通常采用GFSK，2阶或4阶，带宽1MHz，因此最高速率仅能达到2Mbps。这是因为随着阶数增加，频率变化要求RF元件能更精细地区分，而FHSS的物理层限制了它的传输速率。

FHSS的优缺点与淘汰原因

FHSS的优点包括保密性和抗干扰性，但其传输速率的局限性是其被淘汰的主要原因。随着需求的增长，OFDM技术提供了更高的数据传输速率，如同四车道升级为多层高架，提升了整体承载能力。

蓝牙的使用场景

尽管Wi-Fi的升级让FHSS显得过时，但蓝牙在一些特定场景下依然适用，因为它能满足特定的应用需求，与Wi-Fi共存成为了一种现实问题。

参考资料

深入了解FHSS，你可以参考以下资源：

[1]《蓝牙技术详解》

[2]《802.11n的吞吐率、强健性和可靠性》

[3]《802.11无线网络权威指南》

[4]... 至[11]篇博客和论文

这些文章将带你更深入地了解FHSS的过去、现在和未来，帮助你全面理解Wi-Fi和蓝牙技术的差异与互补性。

一、RF的基本概念

探索无线通信的神秘世界：RF的全面解析

在当今科技高度发达的时代，射频(RF)技术扮演着无线通信的核心角色，它的频率范围如同无线波的旋律，跨越了我们的日常生活和许多行业应用。RF技术的核心组件构建了无线通信的基石，包括：

本振源(LO)：如同乐队的主调，为整个系统提供稳定的频率基准。

放大器(Amplifier)：如同音量控制器，增强无线信号的强度，确保远距离传输的可靠性。

混频器(Mixer)：如同调谐旋钮，将不同频率的信号混合，实现信号的转换和处理。

滤波器(Filter)：如同音质滤镜，筛选出所需的信息，去除干扰信号。

天线(Antenna)：就像无线信号的发射器和接收器，是连接天地的触角。

在RF接收机家族中，有三种独特的设计类型：

超外差式接收机(Super heterodyne)：它像一部精密的调谐器，由RF、中频(IF)和基带(Baseband)三个部分组成，其工作原理通过先将高频信号降至中频，再进一步处理，保证了信号的清晰度和选择性。

零中频接收机(Homodyne)：与超外差式不同，零中频设计将射频信号直接转换至基带，简化了结构，提高了灵敏度和选择性。

DigRF：这是一种数字化的RF解决方案，利用先进的数字信号处理技术，提供了更高的性能和灵活性。

让我们深入了解超外差式接收机的工作原理，它犹如一个复杂的交响乐团，通过精细的协调，确保无线信号在传输过程中的精确对接。

超外差式接收机的结构

RF：接收无线信号的前沿阵地，接收天线接收到的信号。

中频(IF)：将接收的信号频率降低到一个可处理的范围，便于后续处理。

基带(Baseband)：将处理后的中频信号转化为音频信号，便于人类理解和处理。

超外差接收机图示：直观展示了这种巧妙的频率转换过程，就像音乐中的调谐过程一样。

而零中频接收机则凭借其独特的架构，为无线通信提供了另一种可能，它的简洁性使得它在某些应用中备受青睐。

在现代技术的舞台上，RF技术的多样性与灵活性无处不在，无论是手机、卫星通信，还是物联网设备，都离不开RF技术的精妙运作。继续使用Zhihu On VSCode，让我们一起探索更多RF的奥秘和创新应用吧！