【摘 要】
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第五代移动通信技术已经正式商用,5G频段包括Sub-6G频段和毫米波频段,毫米波频段存在覆盖范围小、信号传播损耗大等问题,导致需要部署的基站密度大、规模商用难度极大。Sub-6G作为目前的主用频谱,可以利用旧基站的部分资源而实现快速部署,大大降低了成本,Sub-6G在未来很长一段时间必然是我国5G部署的重要阵地。但与此同时该频段包含2G、3G、4G频谱,信道电磁环境复杂,射频前端作为无线通信系统的
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第五代移动通信技术已经正式商用,5G频段包括Sub-6G频段和毫米波频段,毫米波频段存在覆盖范围小、信号传播损耗大等问题,导致需要部署的基站密度大、规模商用难度极大。Sub-6G作为目前的主用频谱,可以利用旧基站的部分资源而实现快速部署,大大降低了成本,Sub-6G在未来很长一段时间必然是我国5G部署的重要阵地。但与此同时该频段包含2G、3G、4G频谱,信道电磁环境复杂,射频前端作为无线通信系统的重要部分,是制约无线通信发展的瓶颈,因此研究面向5G同时具有抗干扰性能的射频收发前端十分紧迫。本文中主要研究面向5G的验证性C波段抗干扰2×2 MIMO无线通信系统中的射频子系统,研究中研制了三套射频子系统,工作频率为5000MHz~5300MHz,共15个信道,每个信道带宽为20MHz。每套射频子系统主要包括两个收发通道、一个感知通道与一个控制模块,另外辅以电源电路等。研究中完成了射频子系统设计,并完成了与基带子系统的整机测试与联调。具体来说,包括以下四个方面的工作:(1)研制了三套C波段通信系统射频子系统,收发通道电路板承载了发射链路、接收链路、本振和电源四个功能子模块,在研究中完成了收发通道方案设计和电路板研制。测试结果表明,首先,发射通道输出功率大于14dBm且增益平坦度不高于2dB;其次,接收通道增益大于70dB,同时输出信噪比大于20dB,满足16QAM调制信号解调要求;再者,低本振828MHz相位噪声优于-90dBc/Hz@10kHz和-100dBc/Hz@100kHz;最后,高本振5770MHz~6050MHz实现信道切换功能,相位噪声优于-80dBc/Hz@10kHz和-90dBc/Hz@100kHz。(2)为提升射频子系统抗干扰能力,设计了感知通道,将5000MHz~5300MHz内15个信道内干扰信号功率转换为二进制RSSI数据并反馈给基带系统,为基带系统根据干扰情况选择工作信道提供支撑。(3)为实现射频子系统与基带子系统之间的数据交互,设计了控制模块,接收并解析来自基带子系统的数据,完成对收发通道的信道切换、功率控制等功能。(4)设计了电源模块,为整套射频子系统提供电源支撑;完成了主控板和收发通道电路板的金属屏蔽腔体设计,有效减少了不同模块之间信号串扰同时提升了电路板散热性能。
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