TD-LTE基站宽带接收机射频前端设计与研究

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有线网络通信,我们从拨号上网的14.4Kbps接入一直到现在的光纤100Mbps,而无线移动通信的1G到4G也是一个不可阻挡的趋势。TD-LTE是3GPP的一种通信技术标准——LTE(Long Term Evolution)的一个分支,该技术由业界几大公司联合开发。TD-LTE具有在20MHz频谱带宽下提供下行100Mbps,上行50Mbps的数据通信能力,能够为350km/h的高速移动用户提供大于100Kbps的接入服务。它能够极大地提高数据的传输速度,进一步提高频谱的利用率,同时能够和3G实现平滑过渡。LTE技术将现有的码分多址(CDMA)技术改为采用正交频分复用技术(OFDM),使得它能够很好的对抗多径干扰。它可以支持6种不同的带宽,非常灵活。对于4G无线通信系统,由于数据传输速率很高,对接收机的性能要求也更高,而高性能射频接收机是支持这些技术的关键。本论文以TD-LTE基站接收机为研究对象,根据3GPP对LTE的技术规范为指导原则,设计TD-LTE基站宽带接收机射频前端电路。本设计中的接收机为数字中频结构,射频频段为2500-2690MHz,中频带宽60MHz,中心频点230.4MHz。论文首先介绍了基站的定义,引出对基站射频系统结构的讨论,继而讨论了接收机各种架构的优缺点,详细阐述了3GPP对广域基站的射频性能指标,而后定量分析重要射频参数。依照参数进行链路预算,严格按照链路预算对各电路模块进行选片和电路设计。通过测试链路各项指标参数,与预期指标作比较,最终测试结果与链路预算指标基本吻合。论文的创新点主要体现在带宽变大后,接收机还能保持良好的射频性能。通过改变接收机本振频率大小,直接能应用到中国移动、电信和联通的4G基站。且60MHz的中频带宽也大大提高系统的吞吐量,对该领域的应用研究具有一定的参考价值。
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