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随着信息爆炸时代的来临,现代移动通信需要更快的数据传输速率、更稳定的可靠性、更高的功率利用率和更少的干扰。面对这些挑战,第5代移动通信技术(5G)需要整合多种技术,实现网络的融合。大规模MIMO技术采用空分复用的方式,实现空间资源的进一步划分,成为5G最有潜力的无线传输方式之一。而大规模MIMO技术的关键是多波束系统的实现。本文正是基于Keysight公司提出的5G无线通信原型机的基础上,设计了16×4(64)通道的本振信号源。该信号源用于实现本振信号的移相,是采用本振移相和基带移相相结合的数字波束成形方案的多波束系统的关键组成部分。首先,通过比较各种频率合成技术,选择了直接数字式频率合成(Direct Digital Syn-thesiser,DDS)方案,给出16×4的本振信号源总体的实现方案,同时提出一种使用异或门电路同步多片DDS芯片的简便稳定的方案。接着,使用ADS链路仿真验证了本振信号源的链路结构,然后分别介绍了 DDS电路结构、控制电路结构和射频信号处理电路结构,并给出了测试结果,进一步验证了方案设计的合理性。在设计过程中着重分析了频率合成过程中相位噪声的影响因素。经过校准之后,本振信号源具有多通道、低相位噪声、高相位幅度控制精度、控制响应快等特点。本文最终实现的本振信号源实现810MHz和4.51GHz双频点输出。810MHz信号的输出功率大于OdBm,杂散抑制高达80dBc以上,测得相位噪声为:-96.7dBc/Hz@1KHz、-126.04dBc/Hz@100KHz,控制精度在 1° 以内。4.51GHz 本振信号输出功率大于OdBm,杂散抑制高于49dBc,测得相位噪声为:-92.67dBc/Hz@1KHz、-113.8dBc/Hz@100KHz,控制精度在1.2°以内。测试结果表明该本振信号源性能良好,可以为采用新型数字波束成形的方案多波束系统提供硬件支持。