E波段寬帶射頻前端的設計與實現
發(fā)布時間:2022-10-21 15:28
本文重點研究并設計了71~86GHz的毫米波發(fā)射機、接收機、頻率源、寬帶AGC等射頻電路,并采用MMIC電路及微組裝技術設計了工程樣機,通過測試及與基帶部分的聯試實現了10Gbps的E波段無線通信。主要研究內容分為四部分,首先介紹了常用收發(fā)機的結構及各自的優(yōu)缺點,然后根據本系統(tǒng)特點選擇兩次變頻的超外差變頻結構。根據課題應用場景和基帶信號形式對射頻指標的要求,制定了射頻前端電路的技術指標要求與設計方案。其次設計了E波段寬帶射頻前端的射頻鏈路總體構架,確定收發(fā)通道的結構,然后對組成E波段射頻前端設備的幾種射頻功能模塊做了詳細的設計,完成2套E波段射頻前端設備的實現。最后對E波段射頻前端的發(fā)射機和接收機技術指標進行測試,根據測試數據并計算出測試結果,通過與基帶聯試共同完成了E波段10Gbps無線通信的工程驗證。論文設計并研制了E波段寬帶射頻前端樣機,包含發(fā)射通道、接收通道、頻率源等。最后經過測試,主要的射頻技術指標滿足課題要求,通過與基帶單元的聯合測試,兩套E波段設備之間可以傳輸速率5Gbps的QPSK信號和10Gbps的16QAM調制信號,為推動E波段無線寬帶通信技術的工程應用做出了貢獻。
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 E波段射頻信道的國內外研究動態(tài)
1.3 本文的主要內容與貢獻
1.4 本論文的章節(jié)安排
第二章 E波段射頻前端方案設計
2.1 收發(fā)機的雙工方式和結構
2.1.1 超外差結構
2.1.2 零中頻結構
2.1.3 數字中頻結構
2.2 總體方案
2.2.1 系統(tǒng)指標要求
2.2.2 總體方案設計
2.3 本章小結
第三章 射頻功能模塊設計
3.1 功能模塊劃分及組成
3.2 E波段發(fā)射前端模塊電路設計
3.2.1 電路方案設計
3.2.2 關鍵元器件選型與應用
3.2.3 鏈路指標預算
3.3 E波段接收前端模塊電路設計
3.3.1 電路方案設計
3.3.2 關鍵元器件選型與應用
3.3.3 鏈路指標預算
3.4 C波段變頻組件設計
3.4.1 電路方案設計
3.4.2 關鍵元器件選型與應用
3.4.3 鏈路指標預算
3.5 本振設計
3.5.1 鎖相環(huán)工作原理
3.5.2 鎖相環(huán)相位噪聲分析
3.5.3 本振電路設計
3.6 雙工器
3.7 毫米波微組裝工藝
3.8 本章小結
第四章 E波段射頻前端測試與驗證
4.1 射頻前端系統(tǒng)測試
4.1.1 發(fā)射機輸出功率測試
4.1.2 接收機指標測試
4.1.3 本振相位噪聲測試
4.1.4 收發(fā)系統(tǒng)平坦度聯合測試
4.1.5 收發(fā)系統(tǒng)IMD3 聯合測試
4.2 系統(tǒng)聯合測試
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]零中頻射頻接收機技術[J]. 李智群,王志功. 電子產品世界. 2004(13)
[2]本振相位噪聲及其對接收機性能的影響[J]. C.John Grebenkemper ,和新陽 ,雷穎蓓. 空間電子技術. 2003(01)
[3]無線接收機結構設計[J]. 王自強,張春,王志華. 微電子學. 2004(04)
[4]Endwave公司新產品E波段T/R模塊[J]. 曹楊. 半導體信息. 2007(05)
[5]Ku波段寬帶平行耦合微帶線帶通濾波器的設計[J]. 張維昊,張春榮,李良,劉海強. 電子科技. 2013(10)
[6]基于ADS的平行耦合帶通濾波器的設計[J]. 陳黎,吳孟強,肖勇,張樹人. 壓電與聲光. 2012(03)
[7]E-Band微波在TD-LTE業(yè)務回傳等傳輸接入層場景下應用分析[J]. 王京飛. 電信工程技術與標準化. 2015(04)
[8]E-BAND微波——微波傳輸新星[J]. 殷曉偉. 信息與電腦(理論版). 2014(05)
[9]寬帶E波段無線傳輸系統(tǒng)[J]. 張自然,許育銘,肖江南,余建軍. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(05)
[10]4G時期微波產品春天來臨 中國移動需求迫切[J]. 黃海峰. 通信世界. 2014(23)
博士論文
[1]△∑相位及延時鎖定環(huán)中的量化噪聲抑制技術[D]. 喻學藝.清華大學 2009
碩士論文
[1]毫米波T/R組件微組裝工藝技術研究[D]. 成立峰.北華航天工業(yè)學院 2018
[2]2發(fā)2收廣泛載波頻率覆蓋射頻電路關鍵技術研究與驗證[D]. 林翔.電子科技大學 2017
[3]5G毫米波移動通信系統(tǒng)射頻前端研究[D]. 宋超.東南大學 2017
[4]面向新一代高速無線局域網的高性能射頻發(fā)射機[D]. 張來團.東南大學 2017
[5]兩發(fā)兩收同時同頻全雙工射頻前端關鍵技術研究與驗證[D]. 胡俊豐.電子科技大學 2016
[6]毫米波寬帶發(fā)射機的研制[D]. 季松.東南大學 2016
[7]用于Q-LINKPAN高速點對點系統(tǒng)的毫米波發(fā)射機的研究[D]. 任重.東南大學 2016
[8]E波段LFMCW雷達系統(tǒng)毫米波前端研究[D]. 楊東華.電子科技大學 2015
[9]寬帶零中頻接收機IQ不平衡校準技術研究與實現[D]. 胡偉光.電子科技大學 2015
[10]寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端設計與實現[D]. 易顯富.電子科技大學 2015
本文編號:3695909
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 E波段射頻信道的國內外研究動態(tài)
1.3 本文的主要內容與貢獻
1.4 本論文的章節(jié)安排
第二章 E波段射頻前端方案設計
2.1 收發(fā)機的雙工方式和結構
2.1.1 超外差結構
2.1.2 零中頻結構
2.1.3 數字中頻結構
2.2 總體方案
2.2.1 系統(tǒng)指標要求
2.2.2 總體方案設計
2.3 本章小結
第三章 射頻功能模塊設計
3.1 功能模塊劃分及組成
3.2 E波段發(fā)射前端模塊電路設計
3.2.1 電路方案設計
3.2.2 關鍵元器件選型與應用
3.2.3 鏈路指標預算
3.3 E波段接收前端模塊電路設計
3.3.1 電路方案設計
3.3.2 關鍵元器件選型與應用
3.3.3 鏈路指標預算
3.4 C波段變頻組件設計
3.4.1 電路方案設計
3.4.2 關鍵元器件選型與應用
3.4.3 鏈路指標預算
3.5 本振設計
3.5.1 鎖相環(huán)工作原理
3.5.2 鎖相環(huán)相位噪聲分析
3.5.3 本振電路設計
3.6 雙工器
3.7 毫米波微組裝工藝
3.8 本章小結
第四章 E波段射頻前端測試與驗證
4.1 射頻前端系統(tǒng)測試
4.1.1 發(fā)射機輸出功率測試
4.1.2 接收機指標測試
4.1.3 本振相位噪聲測試
4.1.4 收發(fā)系統(tǒng)平坦度聯合測試
4.1.5 收發(fā)系統(tǒng)IMD3 聯合測試
4.2 系統(tǒng)聯合測試
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]零中頻射頻接收機技術[J]. 李智群,王志功. 電子產品世界. 2004(13)
[2]本振相位噪聲及其對接收機性能的影響[J]. C.John Grebenkemper ,和新陽 ,雷穎蓓. 空間電子技術. 2003(01)
[3]無線接收機結構設計[J]. 王自強,張春,王志華. 微電子學. 2004(04)
[4]Endwave公司新產品E波段T/R模塊[J]. 曹楊. 半導體信息. 2007(05)
[5]Ku波段寬帶平行耦合微帶線帶通濾波器的設計[J]. 張維昊,張春榮,李良,劉海強. 電子科技. 2013(10)
[6]基于ADS的平行耦合帶通濾波器的設計[J]. 陳黎,吳孟強,肖勇,張樹人. 壓電與聲光. 2012(03)
[7]E-Band微波在TD-LTE業(yè)務回傳等傳輸接入層場景下應用分析[J]. 王京飛. 電信工程技術與標準化. 2015(04)
[8]E-BAND微波——微波傳輸新星[J]. 殷曉偉. 信息與電腦(理論版). 2014(05)
[9]寬帶E波段無線傳輸系統(tǒng)[J]. 張自然,許育銘,肖江南,余建軍. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(05)
[10]4G時期微波產品春天來臨 中國移動需求迫切[J]. 黃海峰. 通信世界. 2014(23)
博士論文
[1]△∑相位及延時鎖定環(huán)中的量化噪聲抑制技術[D]. 喻學藝.清華大學 2009
碩士論文
[1]毫米波T/R組件微組裝工藝技術研究[D]. 成立峰.北華航天工業(yè)學院 2018
[2]2發(fā)2收廣泛載波頻率覆蓋射頻電路關鍵技術研究與驗證[D]. 林翔.電子科技大學 2017
[3]5G毫米波移動通信系統(tǒng)射頻前端研究[D]. 宋超.東南大學 2017
[4]面向新一代高速無線局域網的高性能射頻發(fā)射機[D]. 張來團.東南大學 2017
[5]兩發(fā)兩收同時同頻全雙工射頻前端關鍵技術研究與驗證[D]. 胡俊豐.電子科技大學 2016
[6]毫米波寬帶發(fā)射機的研制[D]. 季松.東南大學 2016
[7]用于Q-LINKPAN高速點對點系統(tǒng)的毫米波發(fā)射機的研究[D]. 任重.東南大學 2016
[8]E波段LFMCW雷達系統(tǒng)毫米波前端研究[D]. 楊東華.電子科技大學 2015
[9]寬帶零中頻接收機IQ不平衡校準技術研究與實現[D]. 胡偉光.電子科技大學 2015
[10]寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端設計與實現[D]. 易顯富.電子科技大學 2015
本文編號:3695909
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