【摘 要】
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随着移动通信技术的不断发展,5G通信系统的Sub-6GHz频段已经实现商用,为了进一步满足日益剧增的数据业务需求,研究人员将目光投向了毫米波频段。作为5G通信系统的候选频段,毫米波具有丰富的频谱资源。2017年7月,中国已经将26GHz和39GHz作为5G毫米波的实验频段,本文针对39GHz频段5G通信系统中的毫米波射频前端进行了研究。综合考虑收发机结构以及射频前端的具体指标要求,论文主要对毫米波
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随着移动通信技术的不断发展,5G通信系统的Sub-6GHz频段已经实现商用,为了进一步满足日益剧增的数据业务需求,研究人员将目光投向了毫米波频段。作为5G通信系统的候选频段,毫米波具有丰富的频谱资源。2017年7月,中国已经将26GHz和39GHz作为5G毫米波的实验频段,本文针对39GHz频段5G通信系统中的毫米波射频前端进行了研究。综合考虑收发机结构以及射频前端的具体指标要求,论文主要对毫米波射频前端的本振模块和收发通道模块进行了设计,其中收发机前端采用超外差结构方案,本振模块采用锁相环频率合成方案。首先设计了一个频率输出范围为29.2～36GHz的本振模块,采用内部集成VCO的PLL芯片输出Ku频段信号,再通过后级的滤波放大以及倍频达到Ka频段输出信号。该本振模块在32GHz处输出功率为8.8dBm,相位噪声在1 KHz频偏处低于-90dBc/Hz,1 KHz～10 MHz频偏范围内积分相噪为-42dBc,满足设计指标要求。然后通过对收发机前端的链路预算和仿真,并对低噪放、功放、混频器、滤波器等主要器件进行设计和测试,完成了单通道收发机前端的实物加工和测试。该前端的射频通带为38～40GHz,中频频率为5.8GHz,带宽为400 MHz,发射链路带内增益约为23dB,带内增益平坦度约为3dB;接收链路带内增益约为21dB,带内增益平坦度约为3dB。论文中还对收发通道的1d B压缩点、三阶截点、带外杂散、EVM、ACPR等性能参数进行了测试,测试结果表明该毫米波收发机前端满足设计指标要求。
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