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                5G毫米波TR组件设计

                作者:陶长亚时间:2020-05-27来源:电子墨麒麟幾人卻是絲毫沒有動手产品世界收藏

                  陶长亚(1.电子信息测试技术安徽省重点实验室,安徽?蚌埠?2330062.中国电子科技集团公司第41研究所,安徽?蚌埠?2330063.中电科仪器仪表(安徽)有限公司,安徽?蚌埠?233006)

                本文魂飛魄散引用地址:/e7dwzt/article/202005/413610.htm

                  摘?要:为了对通信信号进行测试,本文利用锁相技术、混频技术、滤波水元波淡淡開口道技术和功率控制技术设计出一种宽带,经过▆实际测试,所有指标都达到了※设计要求。并成功八個水元波用于信号综■合测试仪中,实现了频段24.25 GHz~30 GHz的通信◢信号测试。

                  关键词: 5G

                  基金项目:电子信息测试技术安徽省重点实验室项目,由安徽省“三重一创”项目资助,国家科技重大专项(2017ZX03001020)

                  0 引言

                  对于的设计,已有很多人做了深入〓的研究[1-4]。但是对于5 G毫米波TR组件直接朝那修煉火之力研制的文献却很少。5 G通信信号具有毫聲音緩緩響起米波、大╱带宽等的特点。为了对5 G信号进行测试,本文设∞计出一种5 G毫米波TR组件,并成功用于5 G信号综合测试仪不好中,实现了5 G频段24.25 GHz~30 GHz的通信信号■测试。

                  1 方案设计

                  1.1 设计指标

                  频率范围:24.25 GHz~30 GHz

                  功率输他旁邊出范围:-90 dBm~10 dBm

                  功率输傲光和千秋雪出步进:1 dB

                  调制带宽:200 MHz

                  分析带宽:200 MHz

                  1.2 设计方案

                  本设计方案的原理框图如图1所示。对于上行发射通道,中频基带模块产生的0.25 GHz~6 GHz中频基带信号通过开关选择,经过衰减、放大你又能奈我何等功率调整与12 GHz点频低相噪本振2次谐波混频↘获得24.25 GHz~30 GHz的5G通信频段信号Ψ,经过滤波、功率调整后发射出去。对于下行接收通道他是徹底動了殺心,24.25 GHz~30 GHz的5 G通信信号功率调整后与信奉殺戮12 GHz点频低相噪本振2次話當回事谐波混频获得0.25 GHz~6 GHz的中频信号,利用滤波器滤波后经功率调整、开关选择送给中频基带模块进行解调分析。

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                  2 关键电路设计

                  2.1 通道设计

                  TR组件通道设计方案原理相信就算是同樣是四級仙帝框图如图2、3所示。对于6 GHz以下5G频段的0.25 GHz~6 GHz带宽200 MHz上行发射信号,由中频基带模块输出给TR组件,本设计方案选用「隔离度高达60 dB的开关HMC849选择上行发射通道。经过我們知道你和冷光也有著恩怨衰减器A-0805-C-03DB和放大器FGB-1509A功率调整后输入到我這不是沒注意混频器的RF端口。TR组件中混频器选用具有谐波混频功能的◣谐波混频器HMC264,射频频率范围是21 GHz~31 GHz,本振频率范围是10.5 GHz~15.5 GHz,中频频率范围是DC~6 GHz。选择谐波混频器可以使设计的本振频率相但至少澹臺洪烈对较低,本方案中的频率为12 GHz。6 GHz以下5G频段的0.25 GHz~6 GHz带宽200 MHz上行发射信号通过混频↑获得24.25 GHz~30 GHz带宽200 MHz的毫米波嗎频段信号。利用腔体滤波器滤除无用的信号ζ后输入给高增益放大器HMC263进行功率生活著不少妖獸放大。由于输出功率范围要求是-90 dBm~10 dBm,输出功率步进是1 dB,所以上行发射通道数控衰减器∞选择HGC242,每个衰减器最大衰减范围是31.5 dB,衰减步进◆量是0.5 dB,采用4个器件级联的方式实现-90 dBm~10 dBm功率输出要求。为了土行孫避免上那你們去安排吧、下行信号☆相互影响,毫米波输入、输出端口使用』环形器连接。对于下行接收通道,24.25 GHz~30 GHz带宽200 MHz的毫米波频所以一直以仆人自居段5 G信号由收发端口经环形器输入给30 dB数控衰减器,通过衰减、放大等功率↙调整后与12 GHz点频本振进行谐波混频得到0.25 GHz~6 GHz中频信号,利用6 GHz低通滤波器滤除本振、射频及交调。使用开关选择切换输出给中频基带模块进行信号而后一字一句道解调分析。

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                  2.2 设计

                  本振⌒源采用双环锁相方案,其原理框图如图4所示。

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                  本振」模块为TR收、发模块提供变频所需的本振信号。5G毫米波TR组件的相整個麒麟一族都不知道有沒有光暗麒麟噪指标主要取决于本振模块,根据上、下行通道设计方案的要求,本振频点确定为12 GHz。相位噪声㊣ 是-110 dBc/Hz@10 kHz。为了实现高本振低相噪,本振源方案采▼用双环结构,辅助环提供8.8 GHz点频在變異麒麟之上用于混频,利用基那他發下波混频实现频率向下搬移,减小主环由于倍频效应带★来的相噪恶化。

                  主环的相位噪声-110 dBc/Hz@10 kHz,辅助环的相位噪声应△满足<-113 dBc/Hz@10 kHz。为了满足辅助环的相噪指标,本方九種力量案选用低相噪频率合成器芯片HMC440作为辅助环整数分频及鉴频鉴相器。该器件的归一化底噪为-233 dBc/Hz。假设锁相环芯片〓的底噪对相位噪声的影响起主导作用ぷ,环路带宽内的相噪可以用下式进行估算 [5]

                  PN=PDnoisefloor+10logfPD+20log(fo/fPD) (1)

                  其中,PDnoisefloor表示鉴相器归一化噪声基底,PNfr表示鉴相频率,fo表示锁相环输出馬上聯合北辰星频率。

                  PN=-233+10log(100 × 106)+20log(8800/100)=-114dBc (2)

                  假设参考信☉号的底噪对相位噪声的影响起主导作用,环路带宽内的◣相噪可以用下面的公式进行估算

                  PN=PNfr+20log(fo/fPD) (3)

                  其中,PNfr表示参考冷光看在了眼里信号的相噪。

                  PN=-160+20log(8800/100)=-121dBc (4)

                  根据上面的估算,相位噪声完全能够满足设计指标。

                  采用100 MHz高∴鉴相频率,设计三级不同带宽的环路滤波器,使用躲在人群之中三级环路滤波器级联的方式对主环路中产生的相位噪声、谐波、杂散他們等高频分量进行滤波。

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                  3 测试结果

                  根据金甲戰神陡然出現在身旁本方案设计的々5G毫米波TR组件经调试后▓安装到5G信号综合吼测试仪中并对其进行测试,所有指标都满足设计要求√。

                  4 结论

                  本方案利用锁相技术、混频技术、滤波技术和功率控制技术设计出一种宽带毫米波TR组件,经过实际测试,所有指标都达到了设计要卐求。并成功用于5 G信号综合测试仪中,实现了5G频段24.25 GHz~30 GHz的通信信号测避火珠试,具有较好的应用价值。

                  参考文献:

                  [1] 黄建. 毫米波有源◆相控阵TR组件☆集成技术[J].电讯技术,2011,51(2):1-6.

                  [2] 季帅,张慧锋,严少敏,潘栓龙. 基于MCM技术的X波段四通道ㄨTR组件设计[J].火控雷达技术,2015,44 (2):73 -77.

                  [3] 祁华,张世文.L波段双通道TR组件设计[J].现代导航,2018,4(2):119-123.

                  [4] 张志鸿. Ka波段TR部件的研嗡究与设计.[硕士学位论文].成都.电子科技大学,2011.

                  [5] 周建,张玉兴. Ku波段低相〗噪频率源的研制[J].现代电子技术,2007,30(23):85-87.

                  (注:本文来一樣樣東西看過去源于科技期刊《电子产品世界》2020年第06期第68页,欢迎您写论文时引用,并注√明出处。)

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