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随着LTE-A网络的成熟和商用化以及4G用户的持续爆发式增长,运营商亟需空口监测类仪表,因此研发符合3GPP标准规范要求的LTE-A空口监测仪表可以为LTE-A产品验证及网络测试提供解决方案。射频接收板卡作为LTE-A空口监测分析仪的核心组成部分,负责采集空口中eNodeB与UE的信令数据,转化为基带数据提供给高层,为LTE-A无线接入项目的研究提供强有力的技术支撑。本论文依托实际项目,设计并实现了LTE-A空口监测分析仪的射频接收单元,主要分为天线接收矩阵机箱和射频接收板卡。本论文主要涉及的工作如下:1.根据课题需求指标对比分析了当前的几种射频接收结构,确定了采用基于AD9361的零中频射频接收方案;并进行了分析计算,对LNA芯片、电源稳压芯片、巴伦等器件完成器件选型。2.将射频前端封装进天线接收矩阵机箱中,完成了4根天线输入到44个射频连接器输出的转换;对第一级LNA采用内匹配降低宽带匹配复杂度,同时在LNA后级添加衰减器和限幅器,在最大无损伤输入电平下能够保护后级电路不造成物理损伤;对射频接收板卡的输入/输出信号和AD9361与FPGA之间的信号进行分析,并完成外围电路设计;根据项目指标对频率误差不高于0.1ppm的要求,采用了频率精度为0.05ppm的恒温晶振提供参考时钟源。3.对两路AD9361接收进行了多芯片数字基带同步和射频相位同步,在射频相位同步模块采用了两种方式进行同步,一种是内部本振相位同步,另一种是外部本振相位同步;采用ADF5355为两片AD9361芯片提供外部本振,并基于ADIsimPLL软件设计了环路滤波器;对电路中的主要器件进行功耗预估,在机箱背板的供电能力范围内,采用稳压芯片完成射频接收板卡电源树的设计。4.搭建测试环境完成电源测试,包括电源空载测试和电源负载测试;完成板级测试,验证了AD9361的数据链路接收正常;完成整机射频接收性能测试,包括参考灵敏度、动态接收范围、最大接收电平等,符合项目指标。本文根据项目需求,完成了射频接收板卡的设计与实现,并搭建测试平台,对接收板卡的性能进行了测试与验证。测试结果表明:该板卡的实测负载电压在允许误差范围内,电源模块工作良好;时钟模块的输出频率误差为0.0036ppm,满足项目要求的0.1ppm频率误差要求;射频接收模块可接收频率范围为703MHz~3800MHz,满足3GPP规定的全部TD-LTE和LTE FDD频段;满足灵敏度优于-94dBm@20MHz和-97dBm@10MHz的项目要求;满足射频动态输入范围大于80dB的项目要求;满足最大可接收电平为-10dBm的项目要求;满足最大无损伤电平为0dBm的项目要求。