Ku波段超寬帶射頻發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、低頻段存在各種通信標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議，頻譜資源正變的越來越緊缺，而高頻段擁有豐富的可用頻譜資源以及更大的連續(xù)帶寬，研究更高頻率、更大帶寬的通信系統(tǒng)是大勢所趨。在此背景下，本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于研制工作于Ku波段的，帶寬達(dá)到1GHz的超寬帶移動通信射頻發(fā)射機(jī)。
　　1)根據(jù)系統(tǒng)的要求，通過仔細(xì)分析無線通信射頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見的一些考量，包括調(diào)制與載波方案，射頻收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)，射頻電路存在的固有缺陷對射頻性能的影響等，確定了發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)方案，進(jìn)行了組合

2、頻率仿真、鏈路預(yù)算與增益分配，確定了各個模塊的實(shí)現(xiàn)方案，為射頻系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
　　2)根據(jù)系統(tǒng)方案和模塊方案，研制了發(fā)射機(jī)中的各個模塊，包括中頻本振、正交調(diào)制器、SIW濾波器、鏡像抑制上變頻器以及功率放大器等。其中，中頻本振模塊采用鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，本振頻率為1.6GHz，使用外部參考鎖定的方式方便收發(fā)系統(tǒng)同步。調(diào)制器模塊采用I/Q單端基帶接口，經(jīng)差分放大器轉(zhuǎn)換為差分信號送入正交調(diào)制器，外加直流偏壓電路，實(shí)現(xiàn)本振抑制。上

3、變頻器模塊采用鏡像抑制技術(shù)，并設(shè)計(jì)了一款SIW結(jié)構(gòu)的射頻濾波器，以獲得良好的帶外抑制效果。功率放大器模塊采取了適當(dāng)?shù)耐獠枯斎肫ヅ洌鸬窖a(bǔ)償和均衡的作用，使得功放整體平坦度小于3dB。各模塊的測試均比較理想。
　　3)將研制的各個模塊組合成一個完整的Ku波段發(fā)射機(jī)，開展了較詳細(xì)的測試。結(jié)果顯示，工作頻率為13.5GHz-14.5GHz，模擬帶寬達(dá)1GHz，發(fā)射機(jī)發(fā)射頻譜無明顯雜散，APC動態(tài)范圍超過50dB，最大輸出功率達(dá)到33dB

4、m，發(fā)射機(jī)中頻子系統(tǒng)平坦度小于1.5dB，射頻前端平坦度小于2.5dB。還對收發(fā)信機(jī)的整體調(diào)制精度進(jìn)行了測試，滾降因子設(shè)為0.25，BPSK調(diào)制800Msps碼率的EVM約0.33，BPSK調(diào)制400Msps碼率的EVM約0.11，QAM16調(diào)制400Msps碼率的EVM約0.08，QAM16調(diào)制200Msps碼率的EVM約0.04，QAM64調(diào)制100Msps碼率的EVM約0.03，QAM128調(diào)制10Msps碼率的EVM約0.02，