基于宽带多通道微波收发信机的本振源设计与实现

发布时间：2017-09-28 03:07

  本文关键词：基于宽带多通道微波收发信机的本振源设计与实现

  更多相关文章： 本振源 2.4GHz频率源 八功分器 高一致性

【摘要】：随着宽带数据用户和移动通信用户的迅速发展,以及从窄带语音通信向宽带高速数据通信发展的趋势,如何在一定的频谱资源上提高网络容量,如何在一定的站点数目下提升网络覆盖性能,成为将来通信网络建设中需要重点考虑的问题。要在有限的频谱资源上实现综合业务内容的快速传输,需要频谱效率极高的技术。MIMO-OFDM技术的采用将显著提高无线系统的容量,使未来高速无线多媒体通信成为可能。未来的宽带无线通信系统所需要支持的高速率对射频系统的设计提出了更高的要求,引领射频系统走向宽带化。而在宽带射频系统中,还需要实现高灵敏度高稳定度的收发信机以满足宽带通信要求。针对该需求,宽带多通道微波收发信机重点集成高线性度功率放大、大动态范围高线性度宽带接收机前端、高一致性多射频通道、高稳定度本振源、宽带低噪声放大器等关键技术以满足宽带射频系统的需要。其中的高稳定度本振源即为本次论文的主要设计内容。论文通过分析MIMO-OFDM系统对本振源的设计要求,设计了高稳定度,低相位噪声及高一致性输出的多路输出本振源,该本振源工作于2.4GHz频段,电路主要包括三部分频率源电路、放大电路和八功分器电路。论文对各部分电路的设计过程和测试结果进行了详细描述和分析,设计完成后其各项指标均符合系统对本振源的技术要求。通过该设计为宽带多通道微波收发信机提供了高一致性、高可靠性的多路输出本振源,使其成功的应用于宽带射频多天线系统中,为多天线系统提供了稳定可靠的射频前端设备。论文中首先介绍了课题来源及其应用背景MIMO-OFDM系统,提出了本论文的设计需求,然后对论文课题中的重点组成单元频率源进行了论述,对频率合成技术、锁相环技术进行了详细分析,并最终确定了频率源的设计思路,根据设计思路选择了相应的芯片,设计了原理图和PCB板图,并给出了最后的测试结果。然后对放大电路进行了论述,介绍了放大电路的指标要求及放大器的选择,并详细描述了设计过程,并最终给出了设计电路和测试结果。对八功分器电路的设计进行了论述,通过ADS软件的仿真完成了八功分器的原理图及版图设计,并给出了相应的测试结果。最后对本振源中所有电路进行了一体化设计,根据整机的需求设计了其结构外形,并对模块整体进行了测试和数据分析,并展示了其应用于宽带多通道微波收发信机中的效果。
【关键词】：本振源 2.4GHz频率源 八功分器 高一致性
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题来源12
• 1.2 应用背景MIMO-OFDM技术的介绍12-13
• 1.3 宽带多通道微波收发信机介绍13-14
• 1.4 论文的结构安排14-16
• 第2章 本振源设计理论背景16-24
• 2.1 频率合成器的概念16
• 2.2 频率合成技术的发展16-17
• 2.3 锁相环频率合成技术设计基础17-23
• 2.3.1 锁相环的组成17-18
• 2.3.2 鉴相器18-19
• 2.3.3 环路滤波器19-23
• 2.3.4 压控振荡器23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 本振源各组成电路的设计与实现24-61
• 3.1 本振源的技术指标要求及总体设计思路24-25
• 3.1.1 技术指标要求24
• 3.1.2 总体设计思路24-25
• 3.2 2.4GHz频率源电路的设计25-36
• 3.2.1 主要器件的选择25-28
• 3.2.2 电路设计28-31
• 3.2.3 测试与结果分析31-36
• 3.3 放大电路的设计36-45
• 3.3.1 放大电路中的技术指标36-37
• 3.3.2 放大电路的设计思路37-38
• 3.3.3 放大器的选择38-41
• 3.3.4 电路设计41
• 3.3.5 放大电路测试与结果分析41-45
• 3.4 功分器电路的设计45-60
• 3.4.1 微带功分器的分类45-47
• 3.4.2 功分器的技术指标47
• 3.4.3 功分器的设计47-54
• 3.4.4 八功分器测试与结果分析54-60
• 3.5 本章小结60-61
• 第4章 本振源模块测试及数据分析61-67
• 4.1 模块的整体设计61-62
• 4.2 模块的测试与结果分析62-65
• 4.2.1 工作频率和相位噪声的测试63-64
• 4.2.2 输出电平及一致性测试64
• 4.2.3 频率稳定度测试64-65
• 4.3 本章小结65
• 4.4 整机中的应用65-67
• 第5章 总结与展望67-69
• 5.1 本文工作总结67-68
• 5.2 今后工作展望68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-72
• 学位论文评阅及答辩情况表72

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本文编号：933438