【摘 要】
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随着移动互联网技术的发展,移动通信的数据传输量快速增长,现有的无线通信系统已不能满足信息社会的发展需求。为了满足用户的高速传输需求,电信设备制造商和运营商已开始快速推进5G通信系统的部署,5G终端设备也开始逐步上市。当前,5G通信系统开始商用的主要是Sub-6GHz频段,由于技术难度以及成本问题,带宽资源更丰富的毫米波频段还未开始应用。本论文研究内容来源于国家自然基金项目,研究设计并实现了多通道相
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随着移动互联网技术的发展,移动通信的数据传输量快速增长,现有的无线通信系统已不能满足信息社会的发展需求。为了满足用户的高速传输需求,电信设备制造商和运营商已开始快速推进5G通信系统的部署,5G终端设备也开始逐步上市。当前,5G通信系统开始商用的主要是Sub-6GHz频段,由于技术难度以及成本问题,带宽资源更丰富的毫米波频段还未开始应用。本论文研究内容来源于国家自然基金项目,研究设计并实现了多通道相位可控的毫米波发射链路,为毫米波阵列天线提供毫米波信源。主要研究内容如下:(1)对混频原理以及发射机结构进行研究,基于数字中频发射机结构以及同相正交(In-phase/Quadrature,I/Q)混频原理,提出了一种多通道毫米波发射链路的系统设计方案。(2)研究直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer,DDS)原理与高速串行传输协议,设计了基于现场可编程逻辑阵列(Field-Prograrmmable Gate Array,FPGA)的 DDS 电路以及 JESD 发射核心,实现了 FPGA 与数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)之间的高速数据传输。基于FPGA的DDS电路产生数字基带信号,DAC对数字基带信号进行数字正交调制和数模转换,输出了相位及频率可控的多通道中频信号。(3)将数字中频模块与混频器开发板进行组合,搭建单通道毫米波发射链路。通过对发射链路的测试,验证了混频原理,输出了频率可控的单通道毫米波信号。(4)基于数字中频模块与单通道毫米波发射链路的测试结果,对元器件选型、介质板材料以及传输线结构等问题进行了研究,设计了基于I/Q混频结构的毫米波混频模块印制电路板(Printed C ircuit Board,PCB),能够输出多通道毫米波信号。
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