多模式多頻帶寬帶無線接入射頻系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)今主要的無線通信系統(tǒng)的工作頻率范圍覆蓋了從400MHz到6GHz的多個頻段。隨著通信技術(shù)的發(fā)展和社會需求的日益增長,尋呼機(jī)、手持及衛(wèi)星電話、無線局域網(wǎng)等多種通信模式廣泛普及和應(yīng)用,意味著通信市場將是多個運營商、多個網(wǎng)絡(luò)、多種制式、多個頻率并存的局面,在此形式下,可以融合現(xiàn)行大多數(shù)通信模式的多模多頻通信系統(tǒng)逐步展示出廣闊的市場前景,同時對無線收發(fā)機(jī)的設(shè)計提出了更新的挑戰(zhàn)。射頻前端子系統(tǒng)是收發(fā)系統(tǒng)中的重要組成部分。開展可以支持多種無線通信

2、體制的射頻子系統(tǒng)的研究具有重要的應(yīng)用價值。
　　 本論文主要研究無線通信中的射頻技術(shù),結(jié)合實驗室與美國波音公司合作的無線通訊研發(fā)項目“Multi-mode／Multi—band RF front-ends for Onboard Ultra Broadband CommunicationSystem”(多模式多頻帶機(jī)載無線射頻通信系統(tǒng))和“Multi-mode／Multi-band RF frontend forSDR Pico

3、-cell”(基于軟件無線電的多模式多頻帶機(jī)載微微蜂窩無線通信系統(tǒng)),循序漸進(jìn)地開展了支持現(xiàn)行大多數(shù)通信標(biāo)準(zhǔn)的多模多頻帶射頻子系統(tǒng)、WLAN2.4／5.0GHz頻段無線接入基站射頻模塊和基于軟件定義無線電技術(shù)(SDR)的多模式多頻帶微微蜂窩無線通信基站系統(tǒng)的設(shè)計、仿真和實現(xiàn),其中在三頻帶帶阻濾波器、多模多頻機(jī)載射頻子系統(tǒng)、多模多頻無線接入射頻通信系統(tǒng)等方面取得了一些創(chuàng)新成果。
　　 針對國際合作項目“多模式多頻帶機(jī)載無線通信系統(tǒng)

4、”的要求,對超寬帶機(jī)載無線通信射頻前端子系統(tǒng)進(jìn)行了研究,給出了射頻收發(fā)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計方案,并實現(xiàn)了完整的多模多頻帶無線通信射頻前端子系統(tǒng),獲得了詳細(xì)的系統(tǒng)測試結(jié)果。本射頻系統(tǒng)的發(fā)射與接收頻率覆蓋范圍分別從0～6GHz和0～4GHz,可以支持現(xiàn)行2G、3G與無線局域網(wǎng)等大部分的無線通信服務(wù)。這部分的研究驗證了支持現(xiàn)行大多數(shù)無線通信的射頻系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)的可能性。
　　 在前期研究的基礎(chǔ)上,開展了多模式多頻帶無線接入通信射頻子系統(tǒng)的研究

5、。提出無線接入系統(tǒng)方案的設(shè)計過程和應(yīng)用于2.4GHz及5.8GHz頻段的帶通濾波器的設(shè)計仿真及實測結(jié)果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了無線接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和電路實現(xiàn),最后給出了詳細(xì)的測試結(jié)果。測試結(jié)果比較理想,所研制的射頻與基帶部分實現(xiàn)了聯(lián)調(diào),并通過客戶的驗收。
　　 針對國際合作項目“基于軟件定義無線電技術(shù)的多模式多頻帶微微無線通信基站系統(tǒng)”,對應(yīng)用于在軟件無線電架構(gòu)下的多模式多頻帶射頻子系統(tǒng)進(jìn)行了研究,提出了射頻子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計方案及多阻

6、帶帶阻濾波器等關(guān)鍵元器件的設(shè)計和實現(xiàn),系統(tǒng)仿真和電路實現(xiàn),在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了完整的軟件無線電多模式多頻帶無線通信射頻子系統(tǒng),同時給出了詳細(xì)的系統(tǒng)測試結(jié)果。在與上海交通大學(xué)模擬機(jī)載環(huán)境聯(lián)調(diào)時,當(dāng)信號調(diào)制帶寬分別在200KHz、1.25MHz、5MHz、10MHz和20MHz,調(diào)制方式為GSMK、CDMA2000、QPSK、QAM、OFDM情況下,本系統(tǒng)展現(xiàn)了良好的通信性能。本系統(tǒng)還與多工器、超寬帶天線集成到一起,形成非常緊湊的模塊,提供給客