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)的數據傳輸速率、傳輸延遲、數據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十分擁擠，再加上傳統(tǒng)技術帶來的限制，這些都導致傳統(tǒng)的移動通信技術逐漸變得無法滿足人們日益增長的需求。作為正在研發(fā)的最新一代移動通信技術，第五代移動通信技術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鍵技術主要包括大規(guī)模MIMO技術、毫米波技術、濾波器組多載波技術、全雙工技術以及超密集網絡技術等。本文主要針對一種應用于5G移動通信的毫米波大規(guī)模MIMO射頻接收機前端系統(tǒng)進行研究與設計。
　　本文所述系統(tǒng)采用超外差的設計架構，共設計實現了用于Q波段16通道（256天線單元）的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)。所設計的每一個射頻通道都對應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，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。此外，本文還設計了中頻放大電路、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試。測試結果表明該射頻接收機前端系統(tǒng)能夠在42GHz的射頻頻率處實現26dB的增益;-5.7dBm的輸入1dB壓縮點以及5.88dBm的輸入三階截