WCDMA直放站射频前端的研究与实现

论文摘要

近年来，第三代移动通信技术已成为国内外移动通信领域的研究热点，射频前端是移动通信中的重要组成部分，与第二代移动通信系统相比，WCDMA系统中大动态范围、低噪声、多码传输、线性调制等特性向射频系统的设计提出挑战。本文着重对WCDMA直放站系统射频前端在理论、工程实践上进行论述，并介绍各个组成模块，阐述实现方案的重要环节，通过调试、测试WCDMA直放站射频前端，达到相应标准要求，最终以实物作为硕士期间的研究成果。本文首先从接收机基本概念出发，深入分析了高性能接收机的重要指标，并结合WCDMA基本原理。然后，分析一般反馈控制系统及AGC原理，给出大动态范围设计思路与方法。之后，从课题所要求的线性、噪声等指标入手，详述本课题方案，作可行性论证，选取合适芯片与电路结构，实现了单信道选频接收模块，总结设计与调试中应注意问题。最后，通过测试结果归纳出该模块特点，阐述测试过程中出现的问题，归纳解决问题的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 缩略字表
• 第一章 绪论
• 1.1 WCDMA移动通信中射频接收技术简介
• 1.1.1 WCDMA主要参数概括
• 1.1.2 无线信道的传输与接收
• 1.2 本文的主要研究内容
• 1.2.1 课题来源及现实意义
• 1.2.2 论文的主要工作
• 1.2.3 论文内容安排
• 第二章 现代接收机体系结构
• 2.1 超外差式接收机
• 2.2 零中频接收机
• 2.3 镜像抑制技术接收机
• 2.4 射频数字化接收机
• 2.5 亚采样（Sub sampling）接收机
• 2.6 各种接收机的结构比较
• 第三章 射频接收机的基本概念及指标分析
• 3.1 噪声特性分析
• 3.1.1 噪声的来源
• 3.1.2 噪声系数
• 3.1.3 级联电路的噪声系数
• 3.2 接收机的灵敏度
• 3.3 接收机的线性度
• 3.3.1 1dB压缩点
• 3.3.2 互调失真（IM3，IM5）
• 3.3.3 邻道抑制比（ACRR）
• 3.4 接收机的动态范围
• 3.4.1 线性动态范围
• 3.4.2 增益受控动态范围
• 3.4.3 无杂散动态范围（SFDR）
• 3.5 接收机的干扰现象
• 3.5.1 混频器的干扰
• 3.5.2 内部杂散响应
• 第四章 接收机的AGC原理与大动态范围设计
• 4.1 反馈控制系统原理
• 4.2 自动增益控制电路
• 4.2.1 基本工作原理
• 4.2.1.1 电路组成框图
• 4.2.1.2 比较过程
• 4.2.1.3 滤波器的作用
• 4.2.1.4 控制过程说明
• 4.2.2 主要性能指标
• 4.3 PIN二极管衰减器的AGC设计
• 4.3.1 PIN二极管原理及其特性
• 4.3.2 PIN二极管衰减器 AGC的实现
• 4.3.3 多级 AGC与数控衰减实现大动态范围
• 第五章 WCDMA直放站射频前端设计
• 5.1 系统主要指标要求及功能要求
• 5.2 系统的设计与论证
• 5.2.1 系统方案原理框图
• 5.2.2 系统工作原理
• 5.2.3 系统设计可行性论证
• 5.2.3.1 无线信道与路径损耗
• 5.2.3.2 系统灵敏度和噪声系数指标
• 5.2.3.3 系统线性度指标
• 5.2.3.4 系统动态范围及无杂散动态范围
• 5.2.3.5 本振指标
• 5.2.3.6 镜像抑制及中频抑制指标
• 5.2.3.7 带外增益指标
• 5.2.3.8 系统功耗指标
• 5.3 系统的电路设计与实现
• 5.3.1 低噪声放大器（LNA）
• 5.3.2 放大与变频单元
• 5.3.2.1 一般目的放大器的选取
• 5.3.2.2 混频器的选取
• 5.3.3 声表面滤波器（SAW）
• 5.3.4 AGC及前级衰减切换单元
• 5.3.5 频率源与控制单元
• 5.3.6 微带电路的设计
• 5.3.6.1 整体考虑
• 5.3.6.2 微带线的电阻祸合
• 5.3.6.3 带条的折弯
• 5.3.7 PCB与屏蔽盒的设计
• 第六章 WCDMA直放站射频前端的测试
• 6.1 WCDMA的 RF数据与测试仪器
• 6.2 无线指标
• 6.3 测试结果
• 6.3.1 本振部分
• 6.3.2 灵敏度测试
• 6.3.3 占用带宽、信号统计特性
• 6.3.4 调制准确度（EVM、PCDE）
• 6.3.5 噪声系数
• 6.3.6 带外增益
• 6.3.7 输入互调
• 6.3.8 杂散辐射
• 6.4 结果分析
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果