當(dāng)前位置:首頁 > 通信技術(shù) > 通信技術(shù)
[導(dǎo)讀]近年來,寬帶無線通信由于其平均功率低、頻譜利用率高、保密性好及多徑分辨能力強(qiáng),已成為全球通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)技術(shù)?! 拵o線通信系統(tǒng)(BWCS)主要由RF前端、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)、通信協(xié)議及相關(guān)算法部分組成,其中RF前端

近年來,寬帶無線通信由于其平均功率低、頻譜利用率高、保密性好及多徑分辨能力強(qiáng),已成為全球通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)技術(shù)。

  寬帶無線通信系統(tǒng)(BWCS)主要由RF前端、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)、通信協(xié)議及相關(guān)算法部分組成,其中RF前端是關(guān)鍵部分。本文設(shè)計(jì)了一種TDD模式無線寬帶射頻子系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)收發(fā)通道RF前端的所有功能,能夠滿足SC2FDE調(diào)制信號的收發(fā)要求,可應(yīng)用于應(yīng)急通信、指揮調(diào)度、無線監(jiān)控、野外作業(yè)、海上作業(yè)等多媒體傳輸方案中,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)同頻雙工寬帶傳輸,且該系統(tǒng)中內(nèi)置GPS模塊,通過定位算法向中心站上傳位置信息,圖1為RF前端結(jié)構(gòu)框圖。
 

 


圖1 RF前端結(jié)構(gòu)框圖

  1 RF系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

  1. 1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

  BWCS工作頻段: 325 MHz~355 MHz,信道帶寬為8 MHz,根據(jù)BWCS通信要求規(guī)劃RF收發(fā)信道的性能指標(biāo),表1為RF收發(fā)信道設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

表1 RF收發(fā)信道指標(biāo)

 


  1. 2接收機(jī)RF設(shè)計(jì)要求

  接收機(jī)要求在引入失真最小的情況下,將接收到的信號轉(zhuǎn)化為有用信息。噪聲和干擾是影響接收機(jī)性能的無用信號,接收機(jī)輸出有用信號要大于無用信號一定的功率,即滿足最小信噪比要求。

  靈敏度是保證接收機(jī)輸出達(dá)到最小信噪比的最小輸入功率值,噪聲系數(shù)是整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)的噪聲值,噪聲系數(shù)和靈敏度之間的關(guān)系為:

 


  其中NF為噪聲系數(shù), Pmin為靈敏度, SNRmin為最小信噪比。

  動態(tài)范圍是接收機(jī)接收信號功率的最大值與最小值的差值,用公式表示為:

 


  DR為動態(tài)范圍, Pmax為最大可接收信號功率值, Pmin為最小可接收信號功率值。

  1. 3 發(fā)射機(jī)RF設(shè)計(jì)要求

  發(fā)射機(jī)是將基帶信號變頻到射頻信號,并放大到足夠的功率發(fā)射,發(fā)射功率和鄰道抑制是發(fā)射機(jī)兩個(gè)重要的指標(biāo)。

  發(fā)射功率的設(shè)定和系統(tǒng)的通信距離、調(diào)制方式、最小信噪比、工作環(huán)境等有關(guān),功率太小達(dá)不到最低信噪比的要求,功率太大將對鄰道產(chǎn)生干擾。

  發(fā)射機(jī)的非線性特性將產(chǎn)生很多諧波成分,鄰道抑制是對諧波要求的指標(biāo),要求諧波功率小于有用信道功率一定值。

  2 設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方案

  本文采用超外差模式實(shí)現(xiàn)收發(fā)機(jī)RF前端,接收與發(fā)射采用TDD模式切換,通過兩次變頻達(dá)到所需頻段,收發(fā)射頻信號頻段為325MHz~355MHz,信道帶寬8MHz,中頻為10MHz。2. 1 PLL設(shè)計(jì)

  射頻本振采用AD I公司的ADF4360系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品片內(nèi)集成VCO,且具有較低的相位噪聲,圖2為ADF4360鎖相環(huán)電路圖,電路中采用高穩(wěn)定性的晶振,可以利用晶振諧波實(shí)現(xiàn)二次混頻本振信號。

 

圖2 ADF4360鎖相環(huán)電路圖。

  2. 2 收發(fā)信道設(shè)計(jì)

  接收信道設(shè)計(jì)需要保證噪聲、增益、靈敏度、臨道抑制滿足系統(tǒng)要求。接收信道噪聲級聯(lián)計(jì)算公式為:

 

  其中F為總噪聲系數(shù); F1 ……Fn 為各級噪聲系數(shù); G1……Gn - 1為各級額定功率增益。

  根據(jù)噪聲級聯(lián)公式可知,信道噪聲主要決定于系統(tǒng)前端,為了使接收機(jī)的總噪聲系數(shù)小,要求前級的噪聲系數(shù)小、增益高。表2為接收信道各級器件表。

表2 接收信道選用器件表

 

  發(fā)射信道采用高線性的混頻器和放大器達(dá)到高線性度,采用數(shù)控衰減器調(diào)整增益范圍,在實(shí)際應(yīng)用中,為達(dá)到遠(yuǎn)距離發(fā)射,可以外接大功率放大器。表3為發(fā)射信道各級器件表。

表3 發(fā)射信道選用器件表

 

  3 測試結(jié)果

  圖3為整個(gè)射頻子系統(tǒng)PCB 版圖,面積為110mm ×70 mm。

 

圖3 射頻子系統(tǒng)PCB版圖

  3. 1 鎖相環(huán)測試

  通過給鎖相環(huán)ADF4360提供40MHz的時(shí)鐘信號,輸入頻率控制字,鎖定本振頻率為411 MHz,測得此時(shí)相位噪聲優(yōu)于- 100 dBc /Hz@400 kHz,滿足系統(tǒng)本振設(shè)計(jì)要求。3. 2 接收信道測試

  接收機(jī)輸入頻率為341 MHz, 帶寬8 MHz的SC2FDE信號。表4為接收信道測試結(jié)果。

表4 接收信道測試結(jié)果

 

  從表4可以看出:接收機(jī)的靈敏度Pmin為- 94dBm,接收增益Gain 為73 dB, AGC的增益為102dB,測試結(jié)果表明接收機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求;只有靈敏度比設(shè)計(jì)要求指標(biāo)差1 dB。經(jīng)分析和調(diào)試,將接收信道屏蔽罩進(jìn)行合理設(shè)計(jì),靈敏度得到改善,滿足了設(shè)計(jì)要求。

  3. 3 發(fā)射信道測試

  發(fā)射中頻輸入為頻率10 MHz,帶寬8 MHz的SC2FDE信號。表5為發(fā)射信道測試結(jié)果。

  從表5可以看出:發(fā)射增益Gain為26 dB,ALC增益為31 dB,均達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求; ACPR比設(shè)計(jì)要求稍差些。經(jīng)分析,可以將第一次混頻的本振信號功率增大些,這樣可以降低混頻交調(diào)功率,提高系統(tǒng)ACPR。

表5 發(fā)射信道測試結(jié)果

 

  4 結(jié)論

  本文成功研制出一種應(yīng)用于TDD模式的無線寬帶通信射頻子系統(tǒng)。通過對系統(tǒng)中個(gè)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇了滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)的低成本元件。減低了系統(tǒng)成本,提高了性價(jià)比。研制的電路已經(jīng)在系統(tǒng)中得到實(shí)際的應(yīng)用。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉