毫米波5G移動(dòng)通信系統(tǒng)射頻接收前端研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，移動(dòng)和無(wú)線通信系統(tǒng)的使用方式正在發(fā)生翻天覆地的變化。人們對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸延遲、數(shù)據(jù)吞吐量等的需求都在快速增長(zhǎng)。然而低頻段的頻譜資源已經(jīng)十分擁擠，再加上傳統(tǒng)技術(shù)帶來(lái)的限制，這些都導(dǎo)致傳統(tǒng)的移動(dòng)通信技術(shù)逐漸變得無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。作為正在研發(fā)的最新一代移動(dòng)通信技術(shù)，第五代移動(dòng)通信技術(shù)在頻譜資源利用和傳輸速度以及效率方面與傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)相比能夠提高至少一個(gè)量級(jí)，并且在系統(tǒng)安全、傳輸時(shí)延、用戶體驗(yàn)、

2、覆蓋范圍等方面也將得到十分顯著的提升。第五代移動(dòng)通信所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、毫米波技術(shù)、濾波器組多載波技術(shù)、全雙工技術(shù)以及超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。本文主要針對(duì)一種應(yīng)用于5G移動(dòng)通信的毫米波大規(guī)模MIMO射頻接收機(jī)前端系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。
　　本文所述系統(tǒng)采用超外差的設(shè)計(jì)架構(gòu)，共設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用于Q波段16通道（256天線單元）的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)。所設(shè)計(jì)的每一個(gè)射頻通道都對(duì)應(yīng)了兩種不同形式的天線。一種是直接集成在射頻板背

3、面的4*4貼片天線，另一種則是與貼片天線口徑相同并且通過(guò)射頻板背面貼片饋電的喇叭天線。射頻板采用高度集成的射頻芯片以及多層PCB技術(shù)，在兼顧散熱性能的前提下將射頻板的尺寸控制在20mm*20mm之內(nèi)。此外，本文還設(shè)計(jì)了中頻放大電路、本振功率放大與分配電路以及整個(gè)系統(tǒng)的供電電路并且完成了單通道調(diào)試。測(cè)試結(jié)果表明該射頻接收機(jī)前端系統(tǒng)能夠在42GHz的射頻頻率處實(shí)現(xiàn)26dB的增益;-5.7dBm的輸入1dB壓縮點(diǎn)以及5.88dBm的輸入三階截