可应用于IMT-Advanced系统的宽带零中频接收机射频前端的研制

论文摘要

随着移动通信的快速发展,人们对无线通信的传输速率及通信业务提出了越来越高的要求。国际电信联盟ITU对于IMT-Advanced系统全球标准化工作计划逐步明确,IMT-Advanced系统需要支持增强的峰值速率以支持新的业务和应用,在高移动性下支持100Mbps,低移动性下支持1Gbps。为能有效支撑IMT-Advanced系统的速率要求,需要射频接收机支持更高的带宽。零中频接收机架构因其功耗低、体积小、易集成、成本低、无镜频问题等优点,得到了极大的关注,发展迅速。因此,宽带零中频接收机的研制具有广阔的前景。本文完成了宽带零中频接收机射频前端的研制实现和测试,其中系统载波频率为3.45GHz,带宽超过100MHz。本文首先介绍了接收机的主要组成和各项性能指标,并分析了三种接收机架构的优缺点,进而确定了宽带零中频接收机射频前端的具体实现方案,包括确定接收机架构、分析设计指标和完成总体实现框图。在此基础上,对系统中各器件进行芯片选型和模块测试,重点完成正交解调器、锁相环频率合成器和可变增益放大器等重要模块的硬件电路设计和调试。最后,在印刷电路板上实现系统集成,并测试了重要子功能模块和整机的性能指标。测试结果表明IQ解调模块解调性能良好,锁相环频率合成模块输出本振信号频率准确、相位噪声均低于-78dBc,接收机射频前端工作正常,性能指标达到系统所需要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和研究意义
• 1.2 宽带接收机国内外研究现状
• 1.3 零中频接收机的研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 宽带接收机射频前端总体实现方案
• 2.1 接收机架构选择
• 2.1.1 现有接收机架构
• 2.1.2 接收机架构分析和选择
• 2.2 接收机射频前端设计指标及分析
• 2.2.1 接收机射频前端性能指标
• 2.2.2 接收机射频前端指标分析
• 2.3 总体方案设计
• 2.3.1 接收机射频前端总体实现框图
• 2.3.2 硬件接口总体设计
• 2.4 宽带接收机射频前端子功能模块硬件设计
• 2.4.1 射频前端腔体滤波器
• 2.4.2 环行器
• 2.4.3 低噪声放大器
• 2.4.4 耦合器
• 2.4.5 带通滤波器
• 2.4.6 接收信号强度指示（RSSI）
• 2.4.7 正交解调模块
• 2.4.8 可变增益放大器（VGA）
• 2.4.9 锁相环（PLL）本振模块
• 2.5 本章小结
• 第三章 宽带接收机射频前端总体集成实现
• 3.1 宽带接收机射频前端印刷电路板设计
• 3.1.1 器件布局
• 3.1.2 层叠结构
• 3.1.3 阻抗控制
• 3.2 宽带接收机射频前端的EMC设计
• 3.2.1 隔离和屏蔽
• 3.2.2 滤波
• 3.2.3 接地
• 3.3 本章小结
• 第四章 宽带接收机射频前端测试结果和分析
• 4.1 IQ正交解调模块测试
• 4.1.1 测试平台
• 4.1.2 测试结果
• 4.2 锁相环本振模块测试
• 4.2.1 测试平台
• 4.2.2 测试结果
• 4.3 宽带接收机整机测试
• 4.3.1 接收平坦度测试
• 4.3.2 灵敏度、动态范围测试
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文