3.5GHz 5G大规模MIMO数字多波束阵射频关键技术的研究
发布时间：2021-11-26 00:30
基于数字多波束阵的大规模多输入多输出（MIMO）技术是第五代移动通信（5G）的核心技术,多波束阵的每个天线辐射单元都集成一组收发（Tx/Rx）射频组件。本文针对5G 3.5GHz频段大规模MIMO应用,开展数字多波束阵中部分射频关键技术的研究,主要工作如下:（1）设计并实现了单通道收发链路,收发链路采用低中频、共本振的结构,在对每个模块进行设计、测试的基础上完成了整个链路的设计与测试。测试结果表明:发射通道可实现-30dBm～0dBm范围内200MHz带宽的信号发射;当发射OdBm的射频信号时,200MHz带宽内平坦度为2.297dB;工作在3.5GHz发射OdBm信号、LTE20调制时EVM 为 1.6%rms,ACPR 为-40.3dBc,符号速率为 1OOMsps 的 64QAM 调制时 EVM 为2.3%rms。接收通道可以接收来自天线端-85dBm～-25dBm动态范围内的200MHz带宽的射频信号;接收-25dBm射频信号时,200MHz带宽内平坦度为1.555dB;通道OIP3为28dBm,线性度高;工作在中频375MHz接收-25dBm信号时,LTE20调制的EVM为0...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?５Ｇ革新趋势??图１．１为５Ｇ发展新形势下对于数据需求量、数据速率等需求的形象说明，其中包??
这三种收发架构进行讨论。??２．１．１超外差收发信机??图２．１中给出了一个常见的超外差接收机的系统框图超外差接收机中，无线信??号被天线接收，通过频段选择滤波器滤除带外千扰信号，以避免系统射频前端发生阻塞。??信号通过低噪声放大器〇ＬＮＡ）被放大，其后再经过一级滤波器滤除镜像频率。二次滤波??后，信号通过射频混频器（Ｍｉｘｅｒ）被下变频至中频（正）。然后，中频信号通过中频滤波器??（也被称为信道选择滤波器）进一步去除带外杂散，中频滤波器在确定接收机的选择性??和灵敏度方面起着重要作用。然后，中频信号通过程控增益放大器（ＰＧＡ）（或者可变增??益放大器ＶＧＡ）调整信号幅度，然后在第二级混频器中进行二次下变频。第二次下变??频通常是正交的，分别产生同相（Ｉｎ－ｐｈａｓｅ）和正交（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－ｐｈａｓｅ）两路基带信号。之后??两路ＩＱ基带信号经过ＡＤＣ采样后进行下一步的基带数字处理。??、
Ｂａｓｅｂａｎｄ?＜２？?ＤＡＣ?—？??图２．２超外差发射机??图２．２中给出了一个常见的超外差发射机的系统框图［１Ｓ］。发射机与接收机结构上具??有对称性，信号传输方向相反。超外差发射机中，基带信号经过ＤＡＣ产生两路ＩＱ模拟??信号，然后经过低通滤波器滤除ＤＡＣ产生的高频混叠，以满足系统标准中频谱Ｍａｓｋ??的指标要求。滤波后的ＩＱ信号经过混频器上变频然后合为一路中频正信号。中频信号??被滤波后进行第二级上变频，产生射频ＲＦ信号。ＲＦ信号通过射频滤波器后被功率放大??器（ＰＡ）放大，然后通过天线发射出去。在发射机中存在多个滤波器，这是因为系统中有??两级变频模块，每一次变频之后都需要一级滤波器滤除镜像频率和带外杂散。??自从１９１７年Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ发明之后，超外差结构已经被广泛使用。在大多数应用中，??使用超外差结构，通过合理选择中频频率和两级滤波器，都能获得较可靠的系统指标和??性能。但是
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G系统的关键技术及其国内外发展现状[J]. 胡金泉. 电信快报. 2017(01)
[2]第5代移动通信基本要求与新型多址复用技术[J]. 谢显中. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]5G移动通信网络关键技术综述[J]. 赵国锋,陈婧,韩远兵,徐川. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨. 中国科学:信息科学. 2014(05)
[5]物联网业务关键技术与模式探讨[J]. 刘兆元. 广东通信技术. 2009(12)
本文编号：3519077
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?５Ｇ革新趋势??图１．１为５Ｇ发展新形势下对于数据需求量、数据速率等需求的形象说明，其中包??
这三种收发架构进行讨论。??２．１．１超外差收发信机??图２．１中给出了一个常见的超外差接收机的系统框图超外差接收机中，无线信??号被天线接收，通过频段选择滤波器滤除带外千扰信号，以避免系统射频前端发生阻塞。??信号通过低噪声放大器〇ＬＮＡ）被放大，其后再经过一级滤波器滤除镜像频率。二次滤波??后，信号通过射频混频器（Ｍｉｘｅｒ）被下变频至中频（正）。然后，中频信号通过中频滤波器??（也被称为信道选择滤波器）进一步去除带外杂散，中频滤波器在确定接收机的选择性??和灵敏度方面起着重要作用。然后，中频信号通过程控增益放大器（ＰＧＡ）（或者可变增??益放大器ＶＧＡ）调整信号幅度，然后在第二级混频器中进行二次下变频。第二次下变??频通常是正交的，分别产生同相（Ｉｎ－ｐｈａｓｅ）和正交（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－ｐｈａｓｅ）两路基带信号。之后??两路ＩＱ基带信号经过ＡＤＣ采样后进行下一步的基带数字处理。??、
Ｂａｓｅｂａｎｄ?＜２？?ＤＡＣ?—？??图２．２超外差发射机??图２．２中给出了一个常见的超外差发射机的系统框图［１Ｓ］。发射机与接收机结构上具??有对称性，信号传输方向相反。超外差发射机中，基带信号经过ＤＡＣ产生两路ＩＱ模拟??信号，然后经过低通滤波器滤除ＤＡＣ产生的高频混叠，以满足系统标准中频谱Ｍａｓｋ??的指标要求。滤波后的ＩＱ信号经过混频器上变频然后合为一路中频正信号。中频信号??被滤波后进行第二级上变频，产生射频ＲＦ信号。ＲＦ信号通过射频滤波器后被功率放大??器（ＰＡ）放大，然后通过天线发射出去。在发射机中存在多个滤波器，这是因为系统中有??两级变频模块，每一次变频之后都需要一级滤波器滤除镜像频率和带外杂散。??自从１９１７年Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ发明之后，超外差结构已经被广泛使用。在大多数应用中，??使用超外差结构，通过合理选择中频频率和两级滤波器，都能获得较可靠的系统指标和??性能。但是
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G系统的关键技术及其国内外发展现状[J]. 胡金泉. 电信快报. 2017(01)
[2]第5代移动通信基本要求与新型多址复用技术[J]. 谢显中. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]5G移动通信网络关键技术综述[J]. 赵国锋,陈婧,韩远兵,徐川. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨. 中国科学:信息科学. 2014(05)
[5]物联网业务关键技术与模式探讨[J]. 刘兆元. 广东通信技术. 2009(12)
本文编号：3519077
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