面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、5G移動通信是面向2020年及未來移動通信產(chǎn)業(yè)需求的新一代無線通信系統(tǒng)，為了解決未來高速率、高數(shù)據(jù)密度、海量連接設(shè)備以及應(yīng)對各個不同應(yīng)用場景而發(fā)展的新一代通信系統(tǒng)。目前，5G已經(jīng)成為國內(nèi)外通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。5G的關(guān)鍵技術(shù)呈現(xiàn)多樣化特性，其中最為主要的三個射頻關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、毫米波頻段移動通信技術(shù)和同頻全雙工技術(shù)。
　　無線頻譜是移動通信系統(tǒng)最為寶貴的資源。目前，低頻段的頻譜已經(jīng)相當(dāng)擁擠（3GHz以下），而5G移動

2、通信的高傳輸速率，高數(shù)據(jù)密度需要更多的頻譜資源來提供支持。同頻全雙工無線通信技術(shù)被認(rèn)為是5G通信技術(shù)中極具潛力的進(jìn)一步挖掘現(xiàn)有低頻段的頻譜資源利用率的技術(shù)，同頻全雙工通信開創(chuàng)了無線頻譜資源利用新局面，理論上它能夠使得頻譜資源效率提升一倍。在毫米波頻段擁有非常豐富的尚未利用的頻譜資源，可以用來滿足5G通信高傳輸速率的要求。毫米波頻段移動通信是5G以及未來移動通信的主流趨勢。目前，同頻全雙工通信系統(tǒng)面臨的主要難題在于自干擾抵消上。而對于毫米

3、波頻段通信系統(tǒng)，由于頻率高，在射頻微波器件、射頻微波電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面存在著較多的問題有待進(jìn)一步進(jìn)行研究和解決。
　　本文針對5G關(guān)鍵技術(shù)中的同頻全雙技術(shù)和毫米波頻段移動通信技術(shù)展開研究與驗(yàn)證。對于同頻全雙工通信，本文重點(diǎn)研究了同頻全雙工射頻自干擾技術(shù)，提出了一種直接射頻域相關(guān)檢測同頻全雙工自干擾抵消電路，該電路工作于2.3GHz～2.4GHz，對于20MHz帶寬發(fā)射信號的自干擾抑制度達(dá)到了57dB，同時基于所設(shè)計(jì)的自干擾抵

4、消電路模塊，提出了一種多天線自干擾消除方案，并對2×2 MIMO場景下的自干擾消除進(jìn)行了測試驗(yàn)證，實(shí)測自干擾抑制度到了55dB。對于毫米波通信的研究，本文主要完成28GHz毫米波發(fā)射前端的研制，對發(fā)射前端的各個部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和測試驗(yàn)證。最終實(shí)現(xiàn)的整個發(fā)射機(jī)，通道帶寬500MHz，各項(xiàng)指標(biāo)性能良好，通道增益達(dá)到32dB，單通道輸出功率達(dá)到10dBm，通道增益平坦度在1.4dB以內(nèi)，在500MHz通道帶寬內(nèi)，分別使用5個100MspsQA