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随着无线通信技术的不断发展和社会需求的日益增长,频谱资源紧缺已经渐渐成为世界无线通讯发展的瓶颈,由于6GHz以下频段已经过于拥挤,频谱规划非常困难,研究者已经开始将目光投向6GHz以上更高的频段。在国家863信息技术领域中,高频段无线通信技术的研究已经成为重点项目,可以预见高频段无线通信系统的研究将成为拓展未来移动通信的重要发展方向,对解决频谱紧缺这个瓶颈问题也将起到至关重要的作用。
本课题主要针对应用于高频段未来无线通信的6-6.5GHz射频发射机以及天线进行了研究,首先简要概述了高频段宽带无线通信射频系统及天线的研究背景,研究目的和意义,并且阐述了本课题的内容和具体的设计任务:给出了射频收发系统的指标参数,并且对一般收发信机的架构进行了分析比较;从系统的角度对射频发射机的链路进行了仿真。
射频发射机采用了二次变频的超外差结构,从指标评估,链路仿真,关键电路设计,系统调试等方面做出了详细的分析介绍,其中关键电路包括调制器部分,带通滤波器和功率放大器部分,同时介绍了用于测试的高频段上下变频模块的设计结果;最后给出射频收发系统的测试结果,在6-6.5GHz频率范围内的100MHz的信道,输出功率达到23dBm,增益平坦度<1.5dB,发射ACPR<-40dBc,20MHzLTE信号的EVM的测试结果<2%。
此外本文还包括高频段演示系统移动台全向高增益宽带天线的研制,首先介绍了阵元部分的双偶极子结构的设计,并与普通偶极子结构进行了比较,然后进行了馈电部分设计并组成并联馈电及串联馈电两种组成阵列方式的天线的介绍,最后设计了方向图的主瓣角度上倾15度情况下的天线阵。