用于下一代无线通信网络的宽带MIMO射频收发系统

摘要

本发明公布了一种用于下一代无线通信网络的宽带MIMO射频收发系统，包括接收模块、本振模块和发射模块，另外还包括电源模块和控制模块。本发明采用了100MHz信道带宽，6发6收的MIMO配置，实现了超过10bit/Hz的频谱利用效率，现场测试表明本发明可以支持超过1Gbit/s的数据传输率，满足国际电信联盟对下一代数字移动通信系统（4G）的要求。本发明充分结合、利用超外差结构和零中频结构的优点，采用不对称的结构，在发射模块采用零中频结构，在接收模块采用超外差结构。这种方式在保证了系统性能的同时，降低了电路的复杂度，减少了系统的成本。本发明的本振模块采用了创新的设计，降低了系统的成本和电路的复杂程度。

主权项

一种用于下一代无线通信网络的宽带多入多出（MIMO）射频收发系统，其特征在于采用6块独立的射频收发信机、电源板和控制板；所述电源板把外接电源转换为本系统所需电压，为本系统供电；所述控制板控制本系统的工作；所述射频收发信机工作载频为3.45GHz，信道带宽为100MHz，工作方式为时分双工；射频收发信机包括发射模块、接收模块和本振模块，其中发射模块采用零中频结构，接收模块采用超外差结构，中频设定在1.15GHz；所述本振模块采用一个压控振荡器（VCO），振荡频率为2.3GHz；所述压控振荡器产生的2.3GHz信号通过二分频后得到两路1.15GHz信号，其中一路为接收模块的1.15GHz本振信号，另一路再与所述的2.3GHz信号混频得到用于零中频发射机的3.45GHz本振信号；所述本振模块，包括压控振荡器（VCO）、环路滤波器、频率合成器、放大器、3dB电桥、10dB定向耦合器、二分频器、混频器、滤波器、电源模块等。由VCO产生频率为2.3GHz的射频信号，该信号分为A、B两路输出：1）A路输出信号经放大器放大后，通过10dB定向耦合器输入到3dB电桥，3dB电桥的一路输出经过放大得到2.3GHz本振信号，另一路经放大后输出给混频器；所述10dB定向耦合器的耦合端输入到二分频器中，经过二分频器分频产生1.15GHz信号；该信号经过功分器后分为两路输出，其中一路输出经放大后得到1.15GHz的本振信号，另一路经放大后输出到所述混频器；所述混频器的输出即为3.45GHz信号，该信号经滤波放大后得到3.45GHz的本振信号；2）外接的10MHz参考信号经过一个放大器放大后输入到频率合成器的参考输入端，频率合成器的电荷泵端输入到环路滤波器，环路滤波器的输出端连接到VCO的电压调整端；所述B路输出信号输入到频率合成器的射频输入端进行鉴相；所述频率合成器的控制端用来连接基带系统的控制信号输出端。