宽带无线通信系统的零中频接收机设计

零中频(ZIF)接收机具有体积小、成本低、易于集成和扩展等优点,是宽带无线通信接收机的重要研究方向.本文首先论述了零中频接收机的系统架构,并分析了零中频接收架构所引入的本振泄漏、直流偏差、I/Q不平衡等问题及补偿算法,提出了一种可行的LTE零中频接收机设计方案.仿真结果表明,该方案能够很好地解决现有零中频接收机技术存在的问题,显著提高LTE宽带接收机的性能.     

AD8345正交调制器及其应用

AD8345是ANALOG DEVICES公司推出的一种正交调制器，其工作频率为250MHz～1000MHz，在数字通信系统中可用作中频调制器或直接上变频器，该产品具有输出信号频带宽、本振信号泄漏低、边带抑制作用强等特点，本文介绍了AD8345的性能特点、内部结构、引脚定义以及具体应用设计，并给出了典型应用电路。     

直接正交上变频调制器的镜频抑制与本振泄漏对消技术研究

镜频干扰和本振泄漏是制约直接正交变频技术在无线通信收发信机中应用的主要技术瓶颈之一.通过分析直接正交上变频调制器中引起镜频干扰和本振泄漏的原因,利用逆向校正方法,给出了一种闭环反馈式正交基带信号预失真数字幅相平衡补偿电路,提出了一种通过调节基带信号的直流偏置实现本振泄漏对消的措施,提高了直接正交上变频器的镜频抑制和本振泄漏对消能力,并给出了在小型化CDMA发射机中的应用实例.     

Ku频段多通道抗振激励源设计

介绍一种Ku频段多通道抗振激励源设计,采用X频段抗振低相噪介质稳频振荡器(DRO),通过结构固连减少各部分电路在振动环境中的相对运动,保证了激励源在振动条件下的稳定性.采用二次谐波镜频抑制混频器一次变频,简化了激励源电路并实现了对本振泄漏的高抑制度和良好的边带抑制.多芯片微带混合集成设计实现了激励源的小型化.研制的样机达到了振动环境下相噪优于-97 dBc/Hz@10kHz,本振抑制大于32 dB、边带抑制大于35 dB的优良性能,验证了设计技术的有效性.     

基于AD8349的无线直接变频发射机设计与实现

分析无线直接变频发射机中的边带和本振泄漏问题,导出调制信号和本振信号的幅度和相位不平衡度与该类发射机的边带和本振抑制能力之间的定量关系,并用MATLAB软件进行了仿真.最后,基于最新的AD8349型直接正交上变频器,介绍直接变频发射机优化设计的具体措施,并给出实验结果.     

基于多相滤波的正交采样零中频数字化接收及QPSK高速解调的FPGA实现

针对高速率QPSK数据传输链系统,比较分析了数字中频接收与零中频接收的优、缺点,并提出了一种基于多相滤波的宽带中频正交采样数字零中频接收方案。基于FPGA对此数字零中频正交变换方案进行了实现和验证,同时,对一种全数字零中频QPSK信号的高速解调算法及其FPGA硬件实现进行了介绍。     

零中频射频接收机技术

零中频(ZeroIF)或直接变换(Direct-Conversion)接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点,正成为射频接收机中极具竞争力的一种结构。本文在介绍超外差(SuperHeterodyne)结构与零中频结构性能和特点的基础上,重点分析零中频结构存在的本振泄漏(LOLeakage)、偶次失真(Even-OrderDistortion)、直流偏差(DCOffset)、闪烁噪声(FlickerNoise)等问题,并给出零中频接收机的设计方法和相关技术。     

零中频CDMA射频发射机研究及设计实现

本文分析了移动通信射频发射机结构,在此基础上对零中频CDMA发射机结构和关键技术进行了理论分析与系统仿真。最后,给出了一种适合于CDMA移动通信试验系统的零中频射频发射机的实现方案,并给出了关键参数和有关模块的设计实现方法。     

基于AD8346的直接变频发射机设计与实现

分析直接正交调制技术的边带抑制和本振泄漏问题,基于正交调制上变频原理,采用AD8346芯片,给出一种L波段直接正交变频发射机的设计方案。     

TDD射频收发机中本振泄漏片上数字补偿

提出了一种应用于TDD射频收发机的本振泄漏片上数字补偿技术。在发射机中数模转换器前级的数字模块中插入一个数字预补偿单元,结合数字模块中的直流测量电路和补偿参数检测控制电路,构建了对发射机的本振泄漏进行补偿的负反馈回路。上电初始化校准模式下,在数字域中对本振泄漏信号进行功率检测,采用逐次逼近算法精确提取了补偿参数。应用该数字补偿技术,采用IBM 0.13 μm RF CMOS工艺实现了一种直接变频结构TDD-LTE射频收发芯片。仿真和测试结果表明,该射频收发芯片的本振泄漏抑制达到61 dB。     

EVM estimation by analyzing transmitter imperfections mathematically and graphically

This letter analyzes the effects of transmitter imperfections, including carrier leakage, unwanted sideband, nonlinearity, local oscillator (LO) phase noise and frequency error, on error vector magnitude (EVM) performance. Predictor equations of transmitter EVM are given for radio designers to estimate the level of EVM or set appropriate design specifications to obtain desired EVM performance. These predictor equations are validated by measurement results of other reported works.     

一种零中频发射反馈镜像及直流联合跟踪校正算法

针对零中频架构固有的镜像和直流失真问题,提出一种零中频发射反馈镜像和直流失真联合校正算法,通过不同的发射和反馈本振设置,从频率维度将发射镜像和反馈镜像、发射直流和反馈直流区分开,并使用业务信号进行在线训练,保证业务连续性,无需中断业务。上板测试表明,该算法能将发射和反馈镜像及直流稳定校正到底噪之下,明显改善了零中频架构的镜像和直流指标。     

数字域校正零中频发射机镜频干扰和载漏的方法研究

考虑到零中频发射机存在的镜频干扰和本振泄露会产生带内干扰,分析了同相正交信号(IQ) 的非理想特性,给出了易于硬件实现的校正方法。当输出射频信号开环时,提出在数字域中建立查找表和校正IQ不平衡的操作方法;当射频信号闭环时,提出自适应补偿的基本方法和环路时延估计,并给出了仿真方法。最后,通过运用开环校正物理实现验证,残留镜像和载漏信号均比有效边带信号低40dB以上,提高了信噪比。     

Design and Characterization of a 211–275 GHz Sideband Separating Mixer for the APEX Telescope

We present the final results of the development and characterization of the sideband separating superconductor-insulator-superconductor (SIS) mixer for the APEX telescope band 1 (211-275 GHz). The sideband separation is achieved by using a quadrature scheme where the radio frequency (RF) and a local oscillator (LO) power are applied to two identical double sideband SIS mixers. All mixer components, including the LO and RF distribution circuitry, are integrated into a single mixer block. To achieve a compact design we developed a superconducting Lange coupler, based on Nb thin film, which is used as an intermediate frequency hybrid. Typical single sideband noise temperature of 100 K and sideband rejection ratio of about 12 dB and are measured.     

A Single Sideband RF-Modulator for Digital-IF Transmitter

The limitation of the single-sideband rejection ratio (SSRR) performance of transmitters based on I/Q mismatching due to high frequency signals has been investigated. The proposed single-sideband radio frequency-modulator (SSM) is capable of generating a single sideband frequency without implementing a quadrature local oscillator which displaces a phase of a local oscillating signal by 90$^{circ}$ at a high frequency. This technique is promising for radio transmission with a SSRR of more than 60 dBc. Also, the architecture of digital-intermediate frequency transmitter using the proposed SSM can be applied for a future software-defined radio solution supporting multiband and multimode wireless communications.      

一种S频段调制器中频单元的设计与实现

阐述了一种S频段调制器中频单元的设计方案,针对中频单元的载波关断、本振泄漏、输出功率准确度、输出端口的回波损耗、输出杂散以及频综小步进输出和低相位噪声输出等设计难点进行了详细分析,并对关键电路进行了计算机仿真。给出测试结果为:杂散抑制-50dBc(1600MHz带内),相位噪声-86dBc/Hz@10kHz。该设备已在工程中广泛使用,性能稳定可靠,验证了该方案的可行性。     

A calibrated direct conversion front-end transmitter with resonant matching techniques for mobile WiMAX/WiBro applications

A direct conversion front-end transmitter with the properties of high linearity and high single sideband rejection ratio is described in this paper. The transmitter employs two resonant matching techniques to improve its operating bandwidth. The first resonant circuit design is applied at the inter-stage of the LO input buffer in order to achieve a wideband frequency response which ranges from dc to 6 GHz. The second resonant circuit is applied at the power amplifier (PA) driver output stage to increase the matching bandwidth and meet both the Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) and Wireless Broadband (WiBro) applications simultaneously. In addition, the sideband signal and carrier leakage of this transmitter are further minimized by a proposed calibration circuit design to achieve the error vector magnitude (EVM) specifications. The measured single sideband performance with calibration mechanism demonstrates approximately 15 dB improvement on sideband and carrier suppression. The rejected sideband and carrier signals can be up to 55.19 and 56.31 dBc, respectively. The measured dynamic gain range of the transmitter is 53 dB in 1-dB step with a maximum relative gain error lower than 0.4 dB. The transmitter delivers +0.766 dBm output power with EVM of −34.687 dB for the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) 64QAM-3/4 modulated signals. The measured constellation is minimized to be <1.5% with output power from −2.3 to −36.2 dBm.     

利用基带直调信号注入锁定半导体激光器产生全光上变频信号的研究

提出了一种将低速基带信号直调产生的宽谱信号,注入至用于上变频的分布反馈式半导体激光器(DFB-LD),利用调制信号光谱中的高阶分量对从激光器进行相位锁定,从而产生光学上变频信号的方法。对直调信号注入锁定DFB-LD产生光学上变频信号的机理进行了理论分析,完成了2.5Gb/s伪随机码基带信号通过直调并注入从激光器,分别产生了30,35,40GHz副载波频率的全光上变频信号的实验,并在时域和频域上,对上变频信号的特征进行了研究。该方案结构简单,无需高速外调制器及高频本振,具有集成潜力,理论上可产生更高载频(如60GHz),对目前的光-无线混合接入提供了一种可行的解决方案。     

基于并联调制器的高倍频毫米波信号生成

为了获得更高频率的信号，采用了一种基于并联马赫-曾德尔调制器（MZM）和半导体光纤四波混频效应的二十四倍频光生毫米波方案。本振信号被并联MZM调制后可以获得高纯度的±4阶边带，在四波混频效应下，又可以生成±12阶边带，用级联的布喇格光栅滤波器滤除±4阶边带，经光电探测器拍频便可生成二十四倍频信号。结果表明，当输入本振信号为5GHz时，生成的120GHz高频微波毫米波信号射频杂散抑制比为22dB，频谱纯度很高，且具有很好的可调谐性。该研究为高频微波毫米波信号的生成提供了更高的倍频方法。