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5G毫米波移动通信系统射频前端研究
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随着移动互联网的不断发展，数据业务急剧增长，在可以预见的将来，现有的4G移动通信系统将难以满足日益增长的业务需求，而新一代的SG移动通信系统将是解决这一问题的有效途径。本文针对毫米波5G移动通信系统中的射频前端进行了研究，文中设计了毫米波射频前端的频率源和收发信机模块。
论文首先采用DDS+PLL方案设计了频率范围10.5GHz-12GHz的频率源。该频率源的锁相环频率合成器使用分立的PLL芯片和VCO芯片；采用DDS输出的IOOMHz信号作为后级锁相环频率合成器的参考信号，以获得更好的相位噪声性能。该频率源在频偏1KHz处的相位噪声约为-95dBc/Hz，在频偏10KHz和IOOKHz处的相位噪声约为-lOOdBc/Hz，在频偏IMHz处的相位噪声约为-120dBc/Hz。文中同时设计了一款基于超外差结构的毫米波收发信机前端，为降低本振的设计难度，变频结构采用谐波混频器。该前端的射频频率范围为24.5GHz-27.5GHz，中频频率为3.5GHz，发射链路的带内增益平坦度小于2dB，输入ldB压缩点为6dBm，饱和输出功率约为15dBm;接收链路的增益为12.5dB，带内增益平坦度小子ldB，中心频率处50MHz带宽内QPSK、16QAM、64QAM、256QAM调制方式下的EVM分别为2.73%、1.98%、1.75%和165%。测试结果表明该毫米波前端性能良好，满足系统要求。
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