GSM数字光纤直放站射频前端研究

论文摘要

近年来,随着移动通信市场的迅猛发展,用户越来越希望可以随时随地的享受高质量通信。为此,移动通信运营商开始在室内、室外和地下等移动信号难以覆盖的盲区设置直放站,以最大限度地满足用户对于通话质量的要求,很自然的移动通信直放站已开始成为人们研究的热点。射频前端是GSM数字光纤直放站中重要的组成部分,其功能主要是对接收到的射频信号进行滤波、放大以及变频处理。随着移动通信设备便携和小型化要求的提出,射频前端的设计也要向低功耗、低成本、小型化、高质量的方向发展。射频前端设计的好坏也直接决定的整个直放站的好坏。本文首先介绍了移动通信直放站系统的应用和发展状况,然后讲述了射频电路设计当中的一些基础理论,接着从接收机的基本概念出发,深入分析了高性能、高动态接收机的重要指标以及直放站设计当中关键的低噪声放大器设计技术,选频模块设计技术和功率放大器设计技术。最后重点描述了作者的具体工作：提出了GSM数字光纤直放站射频前端系统总体设计方案；介绍了各部分子电路的设计过程及PCB板的布局与布线；阐述了频率合成器产生本振源的原理；以此为基础,重点设计并实现了射频系统电路,包括低噪声放大电路、上下变频电路、滤波电路和频率合成电路。最后,通过测试结果归纳出射频模块的特点,阐述测试过程中出现的一些问题,提出解决问题的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 直放站发展概况与现状
• 1.2 光纤直放站的工作原理
• 1.3 光纤直放站的主要指标
• 1.4 本文的主要内容
• 第二章 射频前端系统设计概述
• 2.1 射频通信技术简介
• 2.2 射频电路设计基础理论
• 2.2.1 分布参数
• 2.2.2 信号的反射及阻抗匹配
• 2.2.3 λ/8设计准则
• 2.2.4 趋肤效应
• 2.3 射频前端收发机的结构与指标
• 2.3.1 射频收发前端的基本结构
• 2.3.2 接收机射频前端的系统结构
• 2.3.3 发射机射频前端的系统结构
• 2.3.4 射频前端主要技术指标
• 2.4 小结
• 第三章 射频收发前端的总体设计
• 3.1 接收机的系统设计与仿真
• 3.1.1 接收机的系统设计
• 3.1.2 接收机的系统仿真
• 3.2 发射机系统设计
• 第四章 频率合成器的分析与设计
• 4.1 频率合成技术介绍
• 4.2 PLL的原理及主要技术指标
• 4.3 PLL电路的实现
• 第五章 GSM数字光纤直放站射频前端电路设计
• 5.1 接射机系统设计
• 5.1.1 低噪声放大器设计
• 5.1.2 混频器设计
• 5.1.3 中频滤波器设计
• 5.2 发射机系统设计
• 5.2.1 上变频器设计
• 5.2.2 射频小信号放大器设计
• 5.3 ALC电路设计
• 5.4 PCB设计与制作
• 5.4.1 信号完整性
• 5.4.2 微带线设计
• 第六章 射频收发前端电路的测试
• 6.1 测试设备与测试仪器
• 6.2 射频前端性能调试
• 6.2.1 PLL调试结果
• 6.2.2 腔体双工器的测试
• 6.2.3 介质双工器的测试
• 6.3 发射链路性能调试
• 6.3.1 中频滤波器测试结果
• 6.3.2 射频增益模块测试结果
• 6.4 接收链路性能调试
• 6.4.1 低噪声放大器测试结果
• 6.4.2 中频增益模块测试结果
• 6.5 整机EVM测试结果
• 6.6 小结
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 在学期间研究成果