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目前,6GHz以下黄金频段内的无线业务已经非常拥挤。采用先进的分布式天线技术,可以解决6~15GHz频段上移动通信覆盖与组网问题。高频段移动通信可为大容量、低速移动环境的无线通信提供一个可行的技术途径,是未来移动通信的重要发展方向。
本文基于国家“863”重点项目“高频段无线通信基础技术研究开发与示范系统”,对应用于高频段无线通信的6~6.3GHz射频接收机、高频段低噪声放大器、基于RoF组网的分布式远端上下变频模块进行了研究。
射频接收机采用二次变频的超外差结构,工作于6~6.3GHz频段,中频1.85GHz,信道带宽100MHz,工作方式为TDD。针对系统指标,通过仿真,确定了系统的整体设计方案,然后分解部件指标。在整体方案的基础上,对其中的关键部分,如低噪声放大器和带通滤波器进行了优化设计,并给出了测试结果。其中,低噪声放大器增益为24dB,噪声系数低于1dB;射频滤波器插入损耗2dB,在通带内波动0.5dB。最后给出了射频接收机实物的调试过程并给出测试结果。结果表明,边带抑制良好,收发带内平坦度优于2dB,信噪比达到30dB,输入20MHzLTETDD下行信号时的EVM为2.5%。
14GHz低噪声放大器采用平衡结构,测试结果表明,在11GHz~16GHz频段内,S11和S22均低于-10dB,增益为11dB,波动1dB,噪声系数为1.2dB~1.4dB。
分布式远端上下变频模块工作于6~6.1GHz,中频1.85GHz,信道带宽100MHz,具有天线分集功能。该模块包括低噪声放大器,功率放大器,混频器,中频放大器和射频本振。测试结果表明,该模块接收通道增益为38dB,线性发射功率大于17dBm,收发带内平坦度优于0.7dB。输入20MHzLTETDD下行信号时,上变频和下变频模块的EVM分别为2.1%和1.7%。
目前,高频段射频接收机、高频段低噪声放大器、上下变频模块已经研制完成,测试结果良好,达到指标要求,已经交付给项目合作单位(清华大学、北京邮电大学、中国普天、上海无线技术研究中心、上海交通大学等),并开展了联调与实验。