宽带无线通信射频收发前端设计研究分析
无线通信射频收发系统设计研究论文
无线通信射频收发系统设计研究论文无线通信射频收发系统设计研究论文本文关键词：无线通信，射频，收发，研究，论文无线通信射频收发系统设计研究论文本文简介：射频是一种特定频率的特定电磁波讯号，它可以在自由空间中传播，射频通信技术具有宽频所带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点，在无线通信系统中应用电子系统广泛，日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。
射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射，它位于无线通信系统的最前端，关系到通信的质量。
研究通讯射频收发无线电通信系统设计研究论文本文内容：射频是热辐射一种特定频率的电磁波信号，它可以在自由空间中传播，射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点，在无线通信系统中应用广泛，日常生活中其有线电视信号就是通过由射频通信系统传送激光的。
射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射，它位于无线通信系统的最前端，关系到通信的质量。
研究射频收发系统工作原理其设计方案，可有效提高无线通信质量。
一、射频收发系统的构成及工作原理射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同，会有相同的组成部分。
但从射频收发系统的工作原理来看，射频发射机、射频接收机、天线是系统的大体组成部分。
（一）射频发射台的构成射频及工作原理。
射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号，并把处理后的接收器天线经天线发出。
天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。
调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播；本振器通过数字方波电路、鉴相器电路,锁相环电路等将频率送至混频器；滤波器可以对不同的信号成功进行分离，得到特定频率的信号或消除干扰信号，滤波器种类繁多，实际使用时可根据需要处理信号的形式选用模拟滤波器或数字滤波器；数模转换器主要作用是完成数字信号到模拟信号的转换；混频器主要作用是实现频率变化，常用的有七鳞藓平衡混频器和三平衡混频器。
宽带接收机前端射频电路设计——可重构射频混频器设计的开题报告
宽带接收机前端射频电路设计——可重构射频混频器设计的开题报告一、论文选题背景和研究意义随着通信技术的日新月异，对高速宽带应用的需求不断提高，宽带通信系统的设计也日益变得复杂。
而在宽带通信系统的设计中，宽带接收机前端射频电路是其中的重要组成部分。
射频电路的设计对于整个系统的性能和稳定性具有至关重要的影响。
因此，对宽带接收机前端射频电路的设计研究具有很高的实际意义。
在射频电路的设计中，一个常见的问题是需要对不同频率的信号进行信号处理。
例如，当接收机需要接收多个信号时，需要进行信号的混频处理，将所接收到的信号转换到基带中进行进一步的处理。
此时，混频器成为了关键的组成部分。
然而，不同信号在不同频率下的接收需要不同的混频器，这导致了混频器在设计中具有一定的困难性。
因此，研究可重构射频混频器设计是极为必要的。
二、国内外研究现状目前，国内外对可重构射频混频器的研究已经有了一定的进展。
例如，国外学者设计了一种基于宽带集成技术的可重构射频混频器，该混频器能够在10GHz到20GHz频率范围内实现多种混频功能，具有优异的性能指标。
国内也有许多学者对此进行研究，例如利用CMOS工艺制作低电流混频器的研究，以及利用GaAs工艺实现双模混频器的研究等。
然而，当前射频混频器设计中存在一些问题。
例如，目前使用的混频器在频段扩展和功率要求方面存在局限性，而且实现复杂且成本较高。
因此，需要在混频器设计中寻求新的技术路线，以解决目前存在的问题。
三、研究内容和技术路线本文将研究可重构射频混频器的设计技术，对技术进行一定的探讨和应用。
研究内容如下：1. 初步研究射频混频器的基本理论和相关技术知识，了解射频混频器的工作原理和现有的技术路线。
2. 研究可重构射频混频器的设计方法，通过设计具有可重构性质的混频器，使其能够适应不同频率下的信号处理。
3. 利用软件仿真，优化混频器的设计参数，提高混频器的工作性能。
4. 制作混频器原型，并进行实际测试。
射频前端基本架构及工作原理解析
声学滤波器
SAW滤波器
BAW滤波器
普通SAW
声表面滤波器—— 技术成熟且仍在发 展，低成本，应用 广泛
TC-SAW
温度补偿滤波器—— 弥补普通SAW温度 变化大的缺陷，制造 复杂度和成本更高
I.H.P-SAW
高频SAW滤波器— —高Q值、低TCF、 高散热性，可满足滤 波器小型化的需求
双工器的内部结构
双工器的外部引线
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1.3、功率放大器PA： 放大射频信号进行发射
功率放大器（PA，Power Amplifier）是射频前端的核心部件，利用三极管的电流控制作用或场效应管 的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。 PA主要用于发射链路，通过把发射通道的微弱射频信号放大，使信号成功获得足够高的功率，从而实 现更高通信质量、更强电池续航能力、更远通信距离。PA的性能可以直接决定通信信号的稳定性和强 弱。
晶圆(4寸晶圆为主)采用光刻、镀膜等工艺进行图形化处理， 实现压电薄膜的制作是关键的工艺环节，材料主要为氯化
芯片表面结构和制作工艺较简单
铝(AIN)和氧化锌(ZnO)
成本 优势
较低 (≈0.1-0.5美金）
体积小于传统的陶瓷滤波器， 设计灵活性大、技术成熟、可靠性高
高（>1美金）
适用于高频、温度变化不敏感、声波垂直传播方式易于小 型化，尺寸随频率升高而缩小
功率放大器以三极管/场效应管为核心，通过匹配网络 放大成为功率信号
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1.3、功率放大器PA： 放大射频信号进行发射
随着半导体材料的不断发展，功率放大器也经历了CMOS、GaAs、GaN三大技术路线。第一代半导体材 料是CMOS，技术成熟且产能稳定。第二代半导体材料主要使用GaAs或SiGe，有较高的击穿电压，可 用于高功率、高频器件应用。第三代半导体材料GaN在性能上显著强亍GaAs，但成本较高。 目前移动端民用市场主要采用GaAs 作为功放，而GaN在部分基站端应用率先实现替代。未来GaN将成 为高射频、大功耗应用的主要方案。
第二讲(杨雪霞)现代无线信息系统中的射频前端技术
按照 应用 分类
移动通信天线、卫星通信天线 射电天文天线、雷达天线 导航天线……
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三、射频前端部件
电小天线
短电偶极子
d I L<<
方向图
信号为0
D=1.5
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三、射频前端部件
电小天线
与短电偶极子方向图相同的小天线
小环天线
缝隙天线
金属板 缝隙
D=1.5
D=1.5
300MHz——1m
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三、射频前端部件
W.L.Barrow （MIT ）
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一、电磁学发展简述
有源器件
二极管
三极管
振荡器
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一、电磁学发展简述
雷达
1940s, 微波技术被用在雷达中， 在二战期间扮演了很重要的角色
微波网络理论
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一、电磁学发展简述
平面传输线
Microwave Integrated Circuit (微波集成电路MIC)
1960s年代末生产出第一片MMIC
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提纲
一、电磁学发展简述 二、什么是射频前端 三、射频前端部件 四、射频前端研究方法研究方法 五、前沿课题
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二、什么是射频前端
微波：300MHz-3000GHz 射频：30KHz~
104 103 102
102
0.76 0.4m
5.6m 1.5m 中红外 近红外
（1.5GHz） 24颗，分布于围绕地球
的椭圆轨道。 定位精度1m
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三、射频前端部件
喇叭天线
波导管终端渐变张开的圆形或矩形截面的微波 天线。它是一种面天线，也称为喇叭.
D7.5wh
2
重要几何参量 口径：w×h 长度：L
射频接收机前端AGC系统的电路设计
射频接收机前端AGC系统的电路设计提纲：一、射频接收机前端AGC系统的基本原理及设计要点二、传统射频接收机前端AGC系统挑战及优化设计技术三、现代射频接收机前端AGC系统设计方法研究四、射频接收机AGC系统的性能评估与实验测量五、未来射频接收机前端AGC系统的发展趋势和展望一、射频接收机前端AGC系统的基本原理及设计要点AGC（Automatic Gain Control）系统是射频接收机的重要组成部分，在信道不稳定的环境下可以实现信号输入电平的自动控制。
其主要功能是控制单位电平内射频前端放大器的信息增益，以确保信号在最佳的动态范围内运行。
射频接收机前端AGC系统的设计要点主要包括信号放大段、包络检波环节、比较环节和控制回路。
其中，信号放大段的设计为AGC系统的核心，关系到整个系统性能的优劣。
当前，射频接收机前端AGC系统的设计主要分为两大类：一类是传统模拟AGC系统，它采用经典的线性控制回路，具有结构简单，功耗低，抗干扰能力强等优点；另一类是数字AGC系统，它基于DSP的现代控制理论，具有精度高，响应速度快等优点。
二、传统射频接收机前端AGC系统挑战及优化设计技术目前，传统AGC系统仍然是射频接收机中最常用的设计方案之一。
然而，传统AGC系统在设计中还存在一些挑战，主要包括信号失真、抗干扰能力不足和高功耗等问题。
为克服这些问题，优化设计技术主要包括：1、引入自适应控制器，利用反馈控制环节提高控制精度和系统鲁棒性，增强系统的稳定性和抗干扰能力。
2、优化模拟电路设计，提高系统带宽、增益平坦度和延时响应特性，并减少失真和噪声干扰。
3、使用低功耗模拟电路设计，降低系统功耗并提高信号处理速度。
三、现代射频接收机前端AGC系统设计方法研究现代射频接收机前端AGC系统采用数字控制理论，利用高速AD/DA转换器实现对系统的数字控制。
其优点在于精度高，控制方便和响应速度快等。
目前，现代AGC系统主要分为三类：1、基于改进的遗传算法和FPGA的AGC系统，该设计主要以FPGA为核心控制器，利用改进的遗传算法实现AGC控制回路，并通过DSP进行算法协调。
宽带无线通信射频收发前端设计探究
Telecom Power Technology · 160 ·Aug. 25, 2023, Vol.40 No.162023年8月25日第40卷第16期通信网络技术DOI：10.19399/ki.tpt.2023.16.051宽带无线通信射频收发前端设计探究马 东（广州海格通信集团股份有限公司，广东广州510663）摘要：我国现代通信产业正在快速发展，其中比较突出的技术是无线通信技术。
宽带无线通信系统虽然平均功率较低，但频谱利用率较高，能够保证信息传递模式安全，并进一步提升通信质量。
因此，对无线通信的发展特点进行了阐述，并对其发展历程进行了分析。
关键词：宽带；无线通信；射频收发；前端设计Research on Front-End Design of Radio Frequency Transceiver for Broadband WirelessCommunicationMA Dong(Guangzhou Haige Communication Group Co., Ltd., Guangzhou 510663, China)Abstract: The modern communication industry in China is developing rapidly, with wireless communication technology being the most prominent technology. Although the average power of broadband wireless communication systems is low, the spectrum utilization rate is high, which can ensure the security of information transmission mode and further improve communication quality. Therefore, the development characteristics of wireless communication were elaborated and its development process was analyzed.Keywords: broadband; wireless communication; radio frequency transceiver; front-end design1 宽带无线通信射频工作原理在无线通信处理射频时，工作人员需要处理变频和滤波问题，以便更好地开展转换工作，从而让低频基带信号转化为高频射频信号。
用于卫星通信的Ka频段射频收发前端设计
2020年第7期信息通信2020（总第211期）INFORMATION&COMMUNICATIONS（Sum.No211）用于卫星通信的Ka频段射频收发前端设计胡晓东'，徐永杰彳（1.广州海格通信集团股份有限公司；2.广州润芯信息技术有限公司，广东广州510663）摘要:依托我国首个宽带卫星互联网，研制了一种适用于宽带卫星互联网Ka频段动中通系统的射频收发前端。
该收发前端由0.9来赋形环焦低剖面天线、馈源网络、接收机（LNB）、发射机（BUC）组成，由该收发前端构成的Ka频段动中通系统能够与地面移动通信网络相互融合，为用户提供更全面优质的服务。
关键词:Ka频段;宽带卫星互联网；射频前端;动中通中图分类号:TN927.2文献标识码:B文章编号：1673-1131（2019）07-0025-04Design of a RF Front-End at Ka-band for satellite communicationsHu xiaodoiig\Xu yongjie2（GuangZhou Haige Communications Group Incorporated Company,GuangZhou510663）Abstrate:In this paper,a RF Front-End?at Ka-band fiu*On-The-Move satellite communications With relying on China1firstbroadband Satellite Internet is described,The RF Front-End is composed of a n low p rofile antenna,a feed,a r eceiver and a t rans-mitter.The Satcom on the Move composed of t he RF Front-End can integrate with the ground mobile communication networkto provide users with more comprehensive and high-quality services.Key words:Ka band;Broadband Satellite Intemet;RF Front-End;Satcom on the Move0引言如何在无公网覆盖，公网拥塞、瘫痪情况下或自然条件恶劣的偏、穷、远地区开展并推广网络建设，保障用户的应急通信，是当前我国网络发展建设面临的难题叫而卫星通信网络的建设不受地域影响，是地面通信网络覆盖的有益补充。
射频前端电路的设计流程
射频前端电路的设计流程射频前端电路的设计流程射频前端电路是指将无线电频谱中的射频信号转化为数字信号的一系列电路集合。
这些电路主要由放大器、滤波器、混频器等模块组成。
其设计流程可以分为如下几个步骤。
一、需求分析在设计射频前端电路之前，需要对电路的使用环境和要求进行充分了解和分析。
需要分析电路的频率范围、信号之间的干扰、带宽、动态范围、功率需求以及信号质量等要素。
二、电路拓扑设计根据对需求的分析，可以开始进行电路拓扑的选择和设计。
主要包括电路元件选择、电路拓扑构建、具体模块设计等工作。
在选择元件和拓扑的过程中需要考虑频率响应、阻抗匹配、干扰与抗干扰等因素。
三、原理图设计选好拓扑之后，需要进行原理图设计。
在设计原理图时，需要考虑器件的参数、电容电感的选择、阻抗匹配等。
原理图设计的关键是在预先的信号分析上找到系统的操作点，从而得到准确的直流偏置。
四、电路模拟在原理图设计之后，需要对原理图进行仿真和优化。
仿真可以帮助工程师优化各个元器件的参数。
在模拟的时候，需要使用一些专业的电路仿真软件，比如ADS、HFSS等，进行电路参数分析，优化性能与参数。
五、电路板设计设计完成电路之后，需要进行电路板设计。
电路板设计主要包括PCB的实际尺寸、线路走向、阻抗匹配等。
设计完成之后，需要进行检查和修正设计缺陷，使得电路板的性能符合要求。
六、电路测试电路板设计完成后，需要进行电路测试，以检验电路的工作状态。
测试包括静态测试和动态测试。
静态测试主要是测试电路板的各种参数，比如输入输出带宽、增益、插损等。
动态测试主要是模拟电路板的实际工作环境，测试电路板的实际工作状态。
七、整合测试如果单个模块电路测试通过，并不能保证整个系统的性能符合需求，所以需要进行整合测试。
在此过程中，需要对整个系统的总体效果进行测量和实际检验，以确保整个系统的正常运行和性能符合要求。
总之，射频前端电路设计流程是一个系统性的过程，需要工程师在各个环节中考虑一系列因素，才能确保电路能达到稳定、高效、科学的专业水平。
宽带无线通信射频收发前端设计
发射 机
可应用于应急 通 信 、 挥 调度 、 指 无线 监 控 、 外作 业 、 野 海上作业等多媒体传 输方案 中 ， 实现点 对点 同频双 可 工 宽带传输 ， 且该 系统 中 内置 Ｇ Ｓ模块 ， Ｐ 通过 定位 算
法 向中心站上传位 置信息 ， １ Ｒ 图 为 Ｆ前端结 构框图 。
关 键词 ： 时分双工； 宽带无线通信； 射频系统； 超外差
中图分 类号 ： Ｎ １ Ｔ ９４
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ５— ４ ０ ２ １ ） ２— １６— ３ １０ ９ ９ （００ ０ ０８ ０
近 年来 ， 宽带 无线通 信 由于其 平均 功率低 、 频谱 利 用率 高 、 密性 好及 多径分 辨能 力强 ， 保 已成 为全球 通 信领 域研究 的 热点技 术 』 。 宽带无线 通 信 系统 （ ＷＣ ） Ｂ Ｓ 主要 由 Ｒ Ｆ前端 、 数
宽为 ８ＭＨ ， 据 Ｂ Ｓ通 信 要 求 规 划 Ｒ ｚ根 ＷＣ Ｆ收 发 信
道 的性 能指 标 ， １ Ｒ 表 为 Ｆ收发信 道设计 指标要 求 。
表 １ Ｒ Ｆ收 发 信 道 指 标
所有 功能 ， 能够 满 足 Ｓ —Ｄ Ｃ Ｆ Ｅ调 制信 号 的 收发 要 求 ，
接 收 机
１ ２接收 机 Ｒ ． Ｆ设计 要 求
接收 机要 求 在 引入 失 真最 小 的情 况 下 ， 接收 将 到 的信号转 化 为有用信 息 。噪声 和干扰 是影 响接收
机性 能 的无 用信 号 ， 收 机输 出有 用信 号 要 大 于无 接
用信 号一定 的功 率 ， 即满足最 小信 噪 比要 求 。
ｓ ｂｓ ｓｅ ｗｉ ｕ ｙ ｔｍ ｔ ＴＤＤ ｄ ｌａ ｐ ｉｄ ｔ ｈ ｈ ｍｏ ｅ ｐ ｌｅ ｏ ｔ ｅ ＢＷ ＣＳ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｄ ＲＦ ｓ ｂ ｙ ｔｍ ｓａ ａ ｙ ｅ ． ＲＦ ｕ ｓ ｓｅ ｃｒ ｕｔ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｕ ｓ ｓｅ ｉ ｎ ｌｚ ｄ ｓ ｂ ｙ ｔ ｍ ｉｃ ｉ ｓ ａ ｅ ｆｂ ｃ ｔｄ ａ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｒｓ ｌｓ ａ ｅ ｇｖ ｎ．Ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｏｍａ ｃ ｓｏ ｕ ｓ ｓｅ ｆ ｂ ｉ ｒ ａ ｒ ａｅ ｎ ａ ｕ ｅ ｅ ｕ ｔ ｒ ｉ ｅ ｉ ａ ｕ ｅ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｈｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆＲＦ ｓ ｂ ｙ ｔｍ ａ ｒ— ｓ ｆ ｃ ｔ ｄ ｍｅ ｔｔ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆｄ ｓｇ ｆＢＷ ＣＳ ａｅ ｅ ｈｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓｏ ｅ ｉｎ ｏ ．
射频光发收机的探究及优化设计
射频光发收机的探究及优化设计作者：段振英邹琴来源：《中国新通信》2022年第12期摘要：伴隨着射频通信技术的升级换代，老射频光发收机已不能适应新业务拓展需求，针对其上下行业务走向特点，以及客户对传输距离和容量需求的提升，我们不仅对关键电路做了新增防浪涌和防静电保护电路设计，还在各功能模块间新增匹配电路增强增益变化的自适应性。
并通过样机实验验证，使新一代射频光发收机获得更好的结构性和增益平坦度、更强的发光功率和更高的接收灵敏度，从而提高光纤传输距离，使射频系统获得更大布局空间和更强的隐蔽性，有利于射频通信成为通信系统中的重要一员。
鉴于此本文就射频光发收机遇到的相关问题进行深刻的研究与设计。
关键词：射频光发收机;前端处理模块;耦合电路;增益平坦度;光电调制一、引言近年来随着无线射频技术与光纤通信的融合，老一代射频光发收机的弊端暴露无遗，比如射频发射机与接收机分离设计、结构偏大、发光功率不强、接收灵敏度不够等因素已经严重影响射频光传输系统的推广与应用。
特别是在无线通信和卫星通信系统应用场合，为了扩大空间布局和增强业务隐蔽性，需要把天线的射频电信号信转换成光信号，再进行一段距离的光纤传输，至终端机房再把光信号转换成射频电信号。
相对于传统的射频电缆传输方式，射频光传输具有距离远、隐蔽性强、不受电磁干扰等优点，因此射频光传输系统在很多重要领域的应用越来越受到重视。
相对于数字光端机，射频光发收机内部主要采用模拟光传输方式的复杂电路组成，各功能模块输出增益变化较大，系统设备联调繁琐，为了解决这些问题我们将对系统最关键的射频光发收机进行深入分析，不仅对发收机的前后端信号处理电路进行优化设计，还新增防浪涌和防静电保护电路设计，外加在各个电路模块间新增自适应匹配电路，并且通过样机实验验证，使新一代射频光发收机获得更好的结构性和增益平坦度、更强的发光功率和更高的接收灵敏度。
二、射频光发收机的探究及优化设计为了解决老一代射频光发收机的诸多缺点，经过对核心元器件严谨选型，精心设计整体结构和核心电路，根据上下行射频业务走向特点，把射频光发收机一体化整合设计，使其结构小型轻便化、电磁兼容性更强，通过特殊电路设计增大激光器的发光功率和接收灵敏度，提高光纤传输的距离，拓展射频系统空间布局组网能力。
无线射频通信模块的研究与设计
如图 2 所示。
图 1 射频接收硬件电路设计 为减少接收机受电磁脉冲影响，在射频前端增加模块化 滤波器与限幅器，限制天线耦合数及能量传播，降低射频前 端的干扰。
1.2 射频放大器前端结构 较为复杂的接收机前端结构如图 3 所示。此种结构在带
通滤波器和混频器之间增加一个射频放大器。该射频放稳定性受到损害，并且不能达到互调截获点 [3]。
射频放大器的主要特点是改进了混频器 / 本机振荡器 电路与天线电路之间的隔离。增加射频放大器的目的是隔离 混频器，同时在混频之前将信号放大。这种放大可以补偿混 频器和带通滤波器中的损耗。 1.3 通信接收信道设计
模 式 一 通 信 通 道 噪 声 系 数 仿 真 结 果 如 图 4 所 示，
52
2019.09
网络信息工程
2019.09
无线射频通信模块的研究与设计
袁涛 （广州润芯信息技术有限公司，广东广州，510663）
摘要 ：无线通信技术广泛应用于智能交通、医疗设备、安全生产、智能家居等等领域，技术越来越成熟，安全可靠性、通信 质量更加符合人们的生活需要。随着 5G 通信技术的逐步普及，无线射频通信技术将更加先进。重点对射频前端接收模块 和通信信道进行设计和研究，并给出信道仿真。 关键词 ：无线射频通信 ；接收模块 ；射频放大器 ；信道仿真
图 5 系统仿真
功放为两级级联，为改善级间匹配，在驱动级和输出级 间加入隔离器。输出用双节隔离器保护。输出采用开关连接 器完成单独或合路输出的选择，选用器件和指标分配见下 图，两路通道完全相同。
合路原理说明 ：通过调整两路同频信号的相位达到理论 上的弥补三分贝损耗的合路要求。见下 ：
输 入 信 号 为 s(t)，Ａ 信 道 发 射 本 振 信 号 为 exp (j2πft+jθA)，可变相位假设为 exp(j·Δθ)，Ｂ信道发射本振信
宽带无线通信系统射频收发前端研究
宽带无线通信系统射频收发前端研究作者：许永智来源：《数字化用户》2013年第24期【摘要】随着社会经济的不断发展，我们已经悄然步入信息时代，现代社会信息对于我们生活的影响已经越来越重要，宽带无线通信系统得到了很大的发展，本文针对宽带无线通信系统射频收发前端进行了探讨和研究。
【关键词】无线宽带射频收发前端射频又简称为RF，是一种能够进行空间辐射的电磁波，而射频信号则是一种通过高频电流进行调制以后的电信号，是无线电信号中频率较高的一种信号。
随着无线通信在人们生活各领域的广泛应用，射频技术也有着不可替代的作用。
为了能够使信息传输质量更高，在移动通信射频收发系统中，射频模块处理宽带高频模拟信号，基带部分则处理频率低的模拟和数字信号。
本文通过对无线通信射频收发系统进行设计，根据射频收发系统的工作原理，并对整个无线通信射频收发系统进行技术指标测试。
一、宽带无线通信系统组成系统主要由基带处理单元，中频处理单元，射频单元，协议与控制4 大部分组成。
（一）基带处理单元完成数据信道编码解码处理、CCK 调制解调、同步时钟提取，系统同步控制与处理等。
（二）中频处理单元通过上、下变频，完成射频与中频的转换，并完成数模及模数转换。
（三）射频单元发送端将话音、数据、图像信号调制在发射射频信号上，经滤波、放大、功放送天线发射；接收端接收射频信号，经放大、滤波和变频后，输出固定的中频信号到中频处理模块。
（四）协议与控制单元TDMA/TDD 协议控制、数据组帧与完整性检测处理，提供图像，语音，数据等的接口，以便进入处理单元。
二、无线通信射频收发系统设计无线通信射频收发系统由射频收发系统工作原理我们可以得知，接收机为超外差结构，信号在经过2次下变频以后，RF频段为3.5GHZ，射频为100MHZ，当信号路过滤波器以后，通过低噪声放大器等进行处理，并与本振混频变频道中频2.5GHZ、100MHZ，放大处理后由IQ 解调进入ADC；而发射机为直接变频结构，信号只需要通过1次上变频，由过滤器放大IQ调制，并发射射频线路，通过滤波器由PA调制，随后进行开关和天线发射。
射频前端的工作原理
射频前端的工作原理
射频前端的工作原理可以从以下几个方面阐述:
一、射频前端的功能
射频前端是一个无线电收发信机的前置电路,主要实现以下功能:
1. 收发射频信号的选择开关功能;
2. 接收信号的低噪声放大;
3. 发射信号的驱动放大;
4. 发射和接收信号的过滤、匹配与隔离。
二、接收路径工作原理
1. 接收天线接收无线电信号;
2. 低噪声放大器提高信号强度,改善信噪比;
3. 滤波器过滤毗邻频段干扰信号;
4. 下变频混频器将高频信号转换到中频或基带;
5. 中频放大器进一步过滤和放大信号。
三、发射路径工作原理
1. 基带信号经过调制形成中频信号;
2. 中频放大器放大调制后的信号;
3. 上变频混频器将中频信号转换到射频;
4. 驱动放大器增大发射功率驱动天线;
5. 发射滤波器滤波发射信号,消除杂散发射。
四、发收切换技术
通过固态开关、循环器、多工器等实现发射和接收路径的快速切换。
五、隔离技术
采用物理屏蔽、准稳态偏置等技术,降低发射信号对接收端的干扰。
六、与数码信号处理的结合
利用数字射频技术,可以实现数字控制,提高性能,实现软件定义射频的目标。
综上所述,射频前端通过精心设计的电路拓扑和组合技术,实现发射和接收两路射频信号的有效处理与链路匹配,是无线电收发系统的关键组成部分。
IR-UWB射频收发机的研究与设计的开题报告
IR-UWB射频收发机的研究与设计的开题报告一、课题背景随着科技的不断发展，射频技术在无线通讯、雷达、遥感等领域得到广泛应用，其中超宽带（Ultra Wide Band，简称UWB）技术因其带宽宽广、抗多径干扰强等特点，在低速数据传输、高精度测距、高清晰雷达成像等方面引起了广泛关注。
IR-UWB（Impulse Radio-Ultra Wide Band）是UWB技术的一种实现方式，通过发射短脉冲来实现宽带信号的传输，可以实现高精度测距和高分辨率成像。
IR-UWB收发机是IR-UWB系统中的重要组成部分，它能够实现高速、可靠的数据通信，对IR-UWB技术的应用起到了至关重要的作用。
因此，对IR-UWB收发机进行研究和设计具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容本文研究的内容主要包括以下几个方面：1. IR-UWB信号的特点分析：对IR-UWB信号的成分、频段、功率谱等特征进行研究，为后续设计提供理论基础。
2. IR-UWB射频收发机的设计：基于IR-UWB信号特点，设计IR-UWB射频收发机电路，包括天线、射频前端、基带处理等部分。
3. IR-UWB系统的性能测试：通过性能测试对设计的IR-UWB收发机进行评估和优化，包括传输带宽、误码率、灵敏度等参数的测试。
三、研究意义1. 对IR-UWB技术的应用具有推广意义：设计出稳定、可靠的IR-UWB收发机，在低速数据传输、高精度测距、高清晰雷达成像等领域实际应用中，具有重要的推广价值。
2. 对于射频电路设计人员具有指导意义：设计IR-UWB收发机需要掌握一定的射频电路知识，通过本文设计的案例，对射频电路设计人员提供一定的指导和借鉴。
3. 对于IR-UWB技术研究者具有参考价值：本文对IR-UWB信号特征进行分析，并设计出稳定可靠的IR-UWB收发机，对于IR-UWB技术研究者的研究具有一定的参考价值。
四、技术路线（1）IR-UWB信号的特征分析和特点研究；（2）IR-UWB射频收发机电路设计，包括天线、射频前端和基带处理三部分；（3）电路的调试和性能测试，优化设计；（4）以性能测试结果为基础，进行机器学习优化。
5G终端抗自干扰射频接收前端设计
5G终端抗自干扰射频接收前端设计
高峻
【期刊名称】《电讯技术》
【年(卷),期】2024(64)6
【摘要】以发射机非线性为主的自干扰普遍恶化5G终端接收机性能。
为此,设计了一款抗自干扰射频接收前端。
从典型架构和设计要求入手,提出抗自干扰因素分解法,通过实际场景的指标分解,分别讨论隔离度和线性度等因素,利用理论分析及公式推导给出了设计要求与射频接收前端各指标之间的关系,从而提供了在已知设计要求条件下的产品设计准则。
经产品投产和实物测试,测试结果与设计要求吻合,验证了该套设计方法的有效性。
与国际通用标准相比,该产品的抗自干扰能力提升15 dB以上。
【总页数】7页(P865-871)
【作者】高峻
【作者单位】上海诺基亚贝尔股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.53
【相关文献】
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接收前端组件的研究与设计
接收前端组件的研究与设计摘要随着无线通信技术的不断发展，作为无线通信系统中的重要组成部分接收机，它的应用范围越来越广泛，覆盖了包括移动通信、卫星通信、广播电视、雷达、电子战等各个领域本课题来自电子科技大学成都赛英科技有限公司，主要包括1．5GHz-1．6GHz 的开关放大器和5．3GHz-5．9GHz的限幅放大器两部分。
1．5GHz．1．6GHz的开关放大器的开关部分为弹载机提供3路切换信号，按飞行时序使用机载天线、弹顶天线、弹尾天线，5．3GHz．5．9GHz的限幅放大器要能承受20W的功率要求，低噪声放大器都要满足噪声系数、增益、输入输出驻波比的要求。
本文首先介绍了课题的背景和意义，发展动态及论文的主要工作。
然后详细介绍PIN管工作特性，以及它在微波开关和限幅器中的工作原理。
接下来叙述了低噪声放大器(LNA)的主要技术指标以及设计方法。
随后详尽论述了本课题中的1．5GHz"-"1．6GHz的单刀三掷开关放大器和5．3GHz"5．9GHz限幅放大器具体的设计方案，性能指标的实现以及在设计与实现中应该注意的问题，经测试后，达到了指标要求。
关键词：接收前端，低噪声放大器(LNA)，PIN管，开关，限幅器AbstractAbstractReceiver is one of the important parts of the wireless communication system．Withthe development of wireless communication technology,receiver has been widely usedin the fields of mobile communication,satellitecommunication,broadcasting andtelevision communication,radar,dcctronic warfare and others．The subject comes from Chengdu Sine Science and Technology Lt止mainly including 1．5GHz-1．6GHz switching amplifier and 5．3GHz-5．9GHz limiting amplifier．The 1．5GHz一1．6GHz switching amplifier pro稍嚣three switching signals，and the5．3GHz-5．9GHz limiting amplifier can receive 20w pulse power．The low noiseamplifiers in the two projects have to meet the requirements of noise figure,gain,andinput and output voltage standing wave ratio．At first,the designing principle of the critical devices of RF(radio蛔uency)front-end receiver is introduced in tlliS paper．Then the operational characteristic of PIN．and its application in microwave switch and limiter is represented．Afterma乞the maintechnological index and designing mothed of LNA(10w noise amplifier)are demonstrated．Subsequently,the scheme of the switching amplifier with the fxcquencyrange 1．5GHz"-'I．6GHz and the limiting amplifier、析廿l the frequency range 5．3GHz～5．9GHz，the realization of performance indices，and some questions which must bepaid attention in the module design are presented．Finally,the testing results are givenand meet the index requirements．Keywords：receiver front-end，Low-noise amplifier(LNA)，PIN，switch，limiter第一章绪论1．1 课题提出的意义、背景及国内的发展动向1．1．1 课题提出的意义、背景1891年，法国人爱杜阿德·布朗利发明了粉末检波器，但他没有看到粉末检波器的实际应用。
无线通信射频收发系统设计探究
无线通信射频收发系统设计探究作者：崔立良来源：《数字技术与应用》2013年第05期摘要：经过四代移动通信发展，作为通信系统的前端部分，无线通信射频收发系统显得尤为重要，主要负责信号的接收与发送。
因此，基于射频收发的无线通信系统成为目前不断被关注和研究的热点。
本文对无线通信射频收发系统进行设计，并且根据射频收发系统的工作原理，对整个无线通信射频收发系统进行技术指标测试。
关键词：射频接收机射频发射机无线通信中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）05-0210-02射频又简称为RF，是一种能够进行空间辐射的电磁波，而射频信号则是一种通过高频电流进行调制以后的电信号，是无线电信号中频率较高的一种信号。
随着无线通信在人们生活各领域的广泛应用，射频技术也有着不可替代的作用。
为了能够使信息传输质量更高，在移动通信射频收发系统中，射频模块处理宽带高频模拟信号，基带部分则处理频率低的模拟和数字信号。
1 无线通信射频收发系统设计无线通信射频收发系统模型如图1、2所示。
由射频收发系统工作原理我们可以得知，接收机为超外差结构，信号在经过2次下变频以后，RF频段为3.5GHZ，射频为100MHZ，当信号路过滤波器以后，通过低噪声放大器等进行处理，并与本振混频变频道中频2.5GHZ、100MHZ，放大处理后由IQ解调进入ADC；而发射机为直接变频结构，信号只需要通过1次上变频，由过滤器放大IQ调制，并发射射频线路，通过滤波器由PA调制，随后进行开关和天线发射。
其中，所有晶振为10MHZ，频率为2.5PPM，输入和输出电压分别为3V、0.8V，本振一、二级输出频率为：PLL1和PLL2，巴伦插损为0.54dB。
因此，通过计算得出无线射频接收机和发射机的增益为：=93.96dBm、=33.96dBm；=29.1dBm、=-31.5dBm，无线射频接收机噪声系数为：=3.42dB，IIP3，RX=-15dBm。
SX1231的无线射频收发系统设计研究
SX1231的无线射频收发系统设计研究
中国政府为微功率（短距离）无线电应用增加了868MHz~ 868.6MHz的工作频率。其对无线电设备的射频要求如下：（1）发射功率限值：5mW（e.r.p）；（2）发射信号的占空比限值：1%；（3）载波频率容限：100×10-6；并把该类设备归类于“各类民用设备的无线电控制装置中。从上面的规定中可以看到，该频段可用带宽为600kHz，但并没有明确在该频道使用的带宽，数据速率以及调制方式方面要求，这就给予了应用很大的空间。本文主要是基于868MHz频段的要求，设计了比较简单通用的无线收发系统，该系统可适用于该频段的不同的无线传输应用。SX1231介绍及性能描述SX1231芯片是Semtech公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的UHF RF收发器。其工作电压为1.8V~3.6V，24引脚QFN封装，工作频率包括3155MHz、4335MHz、 8685MHz和915MHz无许可证的ISM频段；内部集成SIGMA-DELTA小数分频锁相环、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、66字节的发送和接收数据FIFO、数据包处理、数据加密功能AES，以及6个可配置的DIO等，所有主要的RF通信参数是可编程的，大多数可动态设定。采用16节的FIR通路滤波器，因而有好的选择性；发射功率可编程输出，从-18dBm到+17dBm；有多种调制解调方式：FSK、GFSK、MSK、GMSK和OOK等；SX1231在使用时所需的外部元件很少，1个32MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单且成本低。SX1231在1.2kbps时的灵敏度高达-120dBm，主要用在无线抄表（AMR）、无线传感器网络、家庭和建筑物自动化、无线告警和安全系统、工业监视和控制等领域。无线射频收发系统设计系统总体方案无线射频收发系统的结构框图，由STM8L151K2单片机控制SX1231实现无线数据的收发。发送模块中的STM8L151K2将数据传送给SX1231，然后SX1231对数据进行包格式处理，包括增加前导码、同步字、CRC校验码，如果需要也可以对数据进行加密处理。最后数据包经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调、解包之后，再将数据送给主控制器STM8L151K2进行相应的处理，如送显示屏或PC数据处理中心等。该系统包括按键和液晶显示屏等人机交互界面，以及RS232接口，这实现了与PC的通信功能。
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0 引言
射频技术是现代移动通信领域中的重要技术手段，射频又简称为RF，是一种能够进行空间辐射的电磁波，射频信号是一种通过高频电流调制而成的电信号，属于无线信号中的频率较高的信号，对于信息的高速传输具有十分重要的作用。
随着无线通信技术在人们的生活、工作过程中的应用变得越来越广泛，射频技术的作用也逐渐体现出来，为了能够不断提高信息传输质量，在移动通信射频收发系统中，射频模块主要对宽带高频模拟信号进行处理，而基带部分则主要对频率较低的模拟信号和数字信号进行处理，将信号的处理进行分类，从而不断提高信号处理效率和传输效率。
在信号处理和传输过程中，射频收发前端的设计最为重要，直接影响信号的传输、接收。
1 宽带无线通信系统组成
近年来，宽带无线通信由于其平均功率较低、频谱利用率较高、保密性和安全性好等优势，已经成为通信领域中研究的热点技术。
宽带无线通信系统主要包括以下几个部分：
1.1 基带处理单元
基带处理单元是宽带无线通信系统中的基础，主要的功能有对数据信道进行编码处理、CCK 调制解调、同步时钟提取等。
1.2 中频处理单元
中频处理单元主要完成频率转换，通过上下变频，完成射频和中频之间的转换，并且完成数字信号与模拟信号之间的相互转换。
1.3 射频单元
射频单元是数据传输的主要部分，发送端首先将语音、数据
以及图像等信号调制成为相应的信号，然后经过滤波、放大、功放送天线等环节对信号进行发射。
射频单元中的接收端则主要负责接收射频信号，对于传输来的信号，经过放大、滤波和变频之后可以将固定的中频信号输出到中频处理模块中。
1.4 协议与控制单元
协议与控制单元具有协议控制、数据组帧与完整性检测处理等功能，可以为各种数据信息提供相应的接口，以便信息数据可以进入处理单元中。
在宽带无线通信系统中，射频前端是最关键的部分，该部分是影响信号的传输和接收功能的主要部分，通过对射频前端进行设计，可以实现收发通道射频前端的所有功能，而且能够满足调制信号的收发要求，在应急通信、指挥调度、无线监控、海上作业等领域有十分广泛的应用。
而且在宽带无线通信系统中还内置了GPS 模块，通过GPS 定位可以向中心站点传输精确的位置信息。
图1为宽带无线通信系统的射频前端处理单元结构图。
图1 射频前端结构框图
2 射频收发系统的工作原理
2.1 射频发射机的工作原理
射频发射机主要用于信号发射，无线射频发射机是通过调
结构的合理性会直接影响无线射频收发系统的工作。
当天线的接收空间将射频信号送到相应的设备进行放大的时候，可以通过变频操作，将信号转变为低频基带信号，对有效的信号进行解调，并且将信号的幅度放大，最后再将模拟信号转变为数字信号，由DSP 处理或由后端设备进行处理之后将其显示出来。
对接收的信号质量进行判断时常见的指标有接收设备的灵敏度、噪声系数、信号的动态范围等。
在无线通信射频收发系统中信息的变换主要是通过调制和解调两个过程来完成的，调制和解调的目的主要是为了将信号转变为真正合适的信号进行传输，从而对信道进行充分利用，改变被信号占用的带宽，提高整个无线通信系统的性能水平。
3 无线通信射频收发系统设计
有上文分析可知，无线通信系统的接收机为超外差结构，信号经过两次下变频之后，射频频段为3.5GHZ，射频为100MHZ，当信号经过滤波器过滤之后，低噪声放大器对其进行处理，并且和本振混频变频道中频信号进行混合，然后由IQ 解调进入数模转换器。
系统的发射机为直接变频结构，信号只需要经过一次上变频即可，信号可以由过滤器放大调制，并发射到射频线路，通过滤波器之后由PA 调制，经过调制之后的信号可以用于发射。
在整个
符合既定的目标，又能达到射频系统的基本运行要求。
4 结语
随着人们的生活水平不断提高，无线通信技术的应用越来越广泛，另外射频技术的应用也逐渐广泛起来，人们对无线通信的要求很高，对无线通信系统进行设计时，射频收发前端最为重要，整个前端的功能会直接影响系统的信号接收性能和系统的结构完整性，需要对系统内部的每一个部分都进行综合设计，使得各部分之间协调工作，以提高信号的传输质量。
参考文献
[1]刘洋,李燕南,兰关军.宽带无线通信射频收发前端设计研
究[J].数字技术与应用,2014（06）.
[2]程知群,张胜,李进.宽带无线通信射频收发前端设计[J].电
子器件,2010（02）.
[3]许永智.宽带无线通信系统射频收发前端研究[J].数字化用
户,2013（24）.
[4]孔德强,韩新文,严立.宽带无线通信系统[J].兵工自动
化,2013（03）.
条件下，对10MHz 的基带信号采样的有效位为9. 5523hit，无杂散动态范围为65.0123dB，信噪比可达63. 5544dB。
对1251 MHz 的中频信号欠采样的有效位为7. 5695 hit，无杂散动态范围为60.3335dB，信噪比也能达到47.3281dB。
5 结论
随着电路以及高速串行接口的发展，对接口协议、传输速率、传输质量提出越来越高的要求，JESD204B 协议与传统协议相比
具有极大的优越性，因此在高速串行接口当中具有良好的应用前景。
但是JESD204B 协议也往往比较技术复杂，需要不断的进行改进和设计，提高采样速度的同时，减小封装尺寸，提高传输质量，最终实现高速串行接口输出，促进其发展。
参考文献
[1]段小虎,韩强,吴琳.多通道高速串行接口控制器设计[J].信息通信,2017(11):89-92.
（上接第88页）。