毫米波5G移動通信系統(tǒng)射頻接收前端研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，移動和無線通信系統(tǒng)的使用方式正在發(fā)生翻天覆地的變化。人們對于無線通信系統(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。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)帶來的限制，這些都導(dǎo)致傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)逐漸變得無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。作為正在研發(fā)的最新一代移動通信技術(shù)，第五代移動通信技術(shù)在頻譜資源利用和傳輸速度以及效率方面與傳統(tǒng)移動通信技術(shù)相比能夠提高至少一個量級，并且在系統(tǒng)安全、傳輸時延、用戶體驗、

2、覆蓋范圍等方面也將得到十分顯著的提升。第五代移動通信所涉及的關(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。本文主要針對一種應(yīng)用于5G移動通信的毫米波大規(guī)模MIMO射頻接收機(jī)前端系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計。
　　本文所述系統(tǒng)采用超外差的設(shè)計架構(gòu)，共設(shè)計實現(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)計的每一個射頻通道都對應(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)計了中頻放大電路、本振功率放大與分配電路以及整個系統(tǒng)的供電電路并且完成了單通道調(diào)試。測試結(jié)果表明該射頻接收機(jī)前端系統(tǒng)能夠在42GHz的射頻頻率處實現(xiàn)26dB的增益;-5.7dBm的輸入1dB壓縮點以及5.88dBm的輸入三階截