高频段射频接收机与分布式远端上下变频模块的研制

摘要

目前，6GHz以下黄金频段内的无线业务已经非常拥挤。采用先进的分布式天线技术，可以解决6～15GHz频段上移动通信覆盖与组网问题。高频段移动通信可为大容量、低速移动环境的无线通信提供一个可行的技术途径，是未来移动通信的重要发展方向。
　　 本文基于国家“863”重点项目“高频段无线通信基础技术研究开发与示范系统”，对应用于高频段无线通信的6～6.3GHz射频接收机、高频段低噪声放大器、基于RoF组网的分布式远端上下变频模块进行了研究。
　　 射频接收机采用二次变频的超外差结构，工作于6～6.3GHz频段，中频1.85GHz，信道带宽100MHz，工作方式为TDD。针对系统指标，通过仿真，确定了系统的整体设计方案，然后分解部件指标。在整体方案的基础上，对其中的关键部分，如低噪声放大器和带通滤波器进行了优化设计，并给出了测试结果。其中，低噪声放大器增益为24dB，噪声系数低于1dB;射频滤波器插入损耗2dB，在通带内波动0.5dB。最后给出了射频接收机实物的调试过程并给出测试结果。结果表明，边带抑制良好，收发带内平坦度优于2dB，信噪比达到30dB，输入20MHzLTETDD下行信号时的EVM为2.5％。
　　 14GHz低噪声放大器采用平衡结构，测试结果表明，在11GHz～16GHz频段内，S11和S22均低于-10dB，增益为11dB，波动1dB，噪声系数为1.2dB～1.4dB。
　　 分布式远端上下变频模块工作于6～6.1GHz，中频1.85GHz，信道带宽100MHz，具有天线分集功能。该模块包括低噪声放大器，功率放大器，混频器，中频放大器和射频本振。测试结果表明，该模块接收通道增益为38dB，线性发射功率大于17dBm，收发带内平坦度优于0.7dB。输入20MHzLTETDD下行信号时，上变频和下变频模块的EVM分别为2.1％和1.7％。
　　 目前，高频段射频接收机、高频段低噪声放大器、上下变频模块已经研制完成，测试结果良好，达到指标要求，已经交付给项目合作单位（清华大学、北京邮电大学、中国普天、上海无线技术研究中心、上海交通大学等），并开展了联调与实验。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 下一代无线通信关键技术介绍

1．3 本文主要内容

参考文献

第2章 高频段射频接收机方案及仿真

2．1 射频收发机技术指标

2．2 射频接收机接口设计

2．3 射频接收机常见结构

2．3．1 超外差接收机

2．3．2 直接转换接收机

2．3．3 数字中频接收机

2．4 射频接收机频率设计

2．4．1 超外差接收机常见问题

2．4．2 超外差接收机中频的选取

2．5 射频接收机链路预算分析

2．6 射频接收机仿真

参考文献

第3章 6GHZ微带带通滤波器的研制

3．1 6GHz微带带通滤波器的应用背景与指标要求

3．2 滤波器的方案设计

3．3 滤波器的仿真与优化

3．3．1 滤波器仿真

3．3．2 滤波器结构参数对性能的影响

3．4 滤波器实物与测试结果

参考文献

第4章 6GHz低噪声放大器的研制

4．1 微波晶体管介绍

4．2 6GHz低噪声放大器的应用背景与指标要求

4．3 低噪声放大器的仿真与优化

4．3．1 低噪声放大器分析

4．3．2 仿真结果

4．4 低噪声放大器实物与测试结果

参考文献

第5章 14GHz宽带低噪声放大器的研制

5．1 宽带放大器介绍

5．2 14GHz宽带低噪声放大器指标

5．3 14GHz宽带低噪声放大器设计

5．3．1 14GHz宽带低噪声放大器的方案

5．3．2 14GHz低噪声放大器的仿真与优化

5．4 平衡式低噪声放大器实物与测试结果

参考文献

第6章 高频段射频接收机的研制

6．1 接收机结构

6．2 硬件调试

6．2．1 边带抑制

6．2．2 平坦度

6．2．3 相位噪声

6．3 测试结果

6．3．1 单音测试结果

6．3．2 数字调制信号测试结果

参考文献

第7章 分布式远端上下变频模块的研制

7．1 高频段RoF分布式网络的研究背景

7．2 高频段RoF分布式网络结构

7．3 分布式远端上下变频模块硬件实现

7．4 测试结果

7．4．1 远端上下变频模块测试结果

7．4．2 系统测试结果

参考文献

结论

致谢

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