为了满足移动互联网和物联网的未来需求,5G通信系统成为现阶段通信领域研究的热点。5G的关键技术是大规模MIMO技术和毫米波频段技术,这可以带来信道容量的提升、传输速率的提高和延时的降低。同时,这些技术的高速发展离不开高性能仪器的支持。研发高性能的MIMO信道模拟器,对于提高通信系统的设计效率,加快5G技术的进一步发展和应用有着重要意义。在国家重大专项课题的支持下,论文围绕MIMO信道模拟器中的射频收发系统开展研究。该系统工作于7.5GHz频段,要求可以支持多通道和500MHz的信道带宽,通道采用超外差结构,中频中心频率为2.1GHz,包括接收和发送电路、上下变频电路和信号功率控制电路等模块。论文首先研究了几种常见的射频收发机结构,对收发机的指标进行了评估并利用仿真软件对链路进行了分析,确定了MIMO信道模拟器收发通道的总体方案。在总体方案的基础上,本文接着对增益控制、混频器、频率选择等模块进行设计和测试,最终完成了收发通道的完整设计。经过测试,接收通道的链路在不设置衰减时增益大于90dB,在500MHz带宽内增益平坦度小于2.5dB,噪声系数小于5.7dB,输入1dB压缩点和三阶互调阻断点分别为2dBm和13.5dBm,并有优于-45dBc的镜像抑制比,在50MHz带宽内256QAM调制信号的EVM小于1.8%;发射通道动态范围超过80dB,在500MHz带宽内增益平坦度小于1.4dB,输出1dB压缩点和三阶互调阻断点分别为14dBm和23.6dBm,有优于-40dBc的镜像抑制比,在50MHz带宽内256QAM调制信号的EVM小于2.2%。测试数据显示收发通道性能满足系统指标要求。