1.RF 射频（Radio frequency）

  • 射频又称无线电频率、无线射频、高周波，为在 3kHz 至 300GHz 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 3G到4G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（eNodeB、EPC）、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（gNodeB、5GC）、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 MHz 和 20 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 LTE 和 5G 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 在 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 15、30、60 kHz 等
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：AM、FM、QAM、PSK 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 LTE 和 NR 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 LTE 或 5G 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 2～4 个 TX 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 指 LTE 与 5G NR 双连接技术，在这种模式下，设备同时连接 LTE 和 NR 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 ID或Cell 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LAC和CellID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：AM、FM、QAM、PSK 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 gNodeB（5G 基站）、5GC（5G 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

    • CDMA：Code Division Multiple Access，码分多址，主要用于部分 2G/3G 网络。
    • GSM：Global System for Mobile communications，全球移动通信系统，广泛用于 2G。
    • WCDMA：Wideband 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。