張良 陶長(zhǎng)亞

摘 要：闡述了接收通道的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，介紹其原理以及缺點(diǎn)。本文采用超外差設(shè)計(jì)方案，闡述多通道存在的串?dāng)_抑制問題設(shè)計(jì)方案以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，闡述多通道大帶寬的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。仿真結(jié)果表明，所提出方案可解決上述問題。

關(guān)鍵詞：接收通道;多通道;串?dāng)_;大帶寬

1 引言

常見接收通道方案有零中頻方案、鏡像抑制【1】方案、超外差式方案【2-3】等。零中頻接收方案采用兩個(gè)相互正交的本振信號(hào)去與輸入射頻信號(hào)進(jìn)行混頻，直接將信號(hào)從射頻搬移到零頻，通道的架構(gòu)比較簡(jiǎn)單，并且不需要射頻鏡像抑制濾波器。但零中頻接收方案通道的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍等指標(biāo)相對(duì)較差，無法滿足通信測(cè)試設(shè)備高靈敏度的要求。鏡像抑制接收方案采用改變電路結(jié)構(gòu)來抑制超外差接收機(jī)中的鏡像頻率干擾。由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)兩個(gè)支路存在幅度和相位的不匹配問題，在大帶寬通信測(cè)試時(shí)，直接會(huì)影響測(cè)試設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍，降低測(cè)試設(shè)備指標(biāo)。

2 多通道寬帶信號(hào)接收模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 多通道串?dāng)_抑制設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1.1 多通道串?dāng)_抑制設(shè)計(jì)

接收通道方案設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的超外差式方案設(shè)計(jì)。八通道接收模塊中有一路同時(shí)具備實(shí)時(shí)解調(diào)和頻譜掃描功能，方案設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

2.1.2通道串?dāng)_抑制技術(shù)實(shí)現(xiàn)

因?yàn)檩斎氲?0-6000MHz的射頻信號(hào)頻率范圍寬，當(dāng)采用超外差式設(shè)計(jì)方案時(shí)需要對(duì)鏡像信號(hào)和寄生信號(hào)進(jìn)行濾波抑制，所以在射頻信號(hào)進(jìn)入第一混頻器之前利用濾波器組對(duì)其進(jìn)行濾波處理，提高變頻通道指標(biāo)。

為解決多通道內(nèi)部和通道之間的串?dāng)_問題【4】，采用模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)于每個(gè)通道內(nèi)部不同頻率、不同功率的電路模塊實(shí)施分倉屏蔽技術(shù)處理，抑制不同電路模塊之間的串?dāng)_。每個(gè)電路模塊都充分接地，板級(jí)間的射頻信號(hào)走線全部采用鋼纜連接。實(shí)現(xiàn)每個(gè)通道的射頻信號(hào)都在屏蔽盒和鋼纜內(nèi)部傳輸。

2.2多通道100MHz大帶寬設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.2.1 多通道100MHz大帶寬設(shè)計(jì)

因?yàn)長(zhǎng)TE-Advanced信號(hào)采用寬帶OFDM調(diào)制技術(shù)，系統(tǒng)最大帶寬為20MHz，又由于3GPP LTE Release 10、11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定帶內(nèi)連續(xù)5 載波聚合技術(shù)的應(yīng)用，要求通道最大分析帶寬達(dá)到100MHz。這主要體現(xiàn)在二次變頻后的中頻濾波器的指標(biāo)上，要求通帶頻率134.32～234.32MHz，帶內(nèi)功率平坦度<0.5dB。

2.2.2多通道100MHz大帶寬技術(shù)實(shí)現(xiàn)

LTE-Advanced信號(hào)采用寬帶OFDM調(diào)制技術(shù)，系統(tǒng)最大帶寬為20MHz，但LTE-A帶內(nèi)連續(xù)多載波聚合信號(hào)的最大帶寬為100MHz，射頻通道須提供100MHz大帶寬，用現(xiàn)代仿真技術(shù)設(shè)計(jì)通帶頻率134.32～234.32MHz，帶內(nèi)功率平坦度<0.5dB寬帶的中頻濾波器，因?yàn)闉V波器的相對(duì)帶寬55%，設(shè)計(jì)難度很大。

通過濾波器仿真設(shè)計(jì)，采用模塊設(shè)計(jì)、充分接地設(shè)計(jì)和分倉屏蔽技術(shù)解決串?dāng)_干擾。使用濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)雜散信號(hào)的抑制，通過100MHz寬頻帶和小于0.5dB功率平坦度通道設(shè)計(jì)，提高了矢量信號(hào)分析的EVM指標(biāo)。

3 測(cè)試結(jié)果與分析

根據(jù)對(duì)鏡像頻率和三階交調(diào)的計(jì)算，射頻輸入信號(hào)RF：3.64-4.54 GHz，LO： 4.86682～5.76682 GHz，IF： 1.22682GHz，鏡頻： 6.09364GHz，3階交調(diào)： 5.19364，1.51318 GHz。相應(yīng)的需要寬帶濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波。利用仿真軟件ADS2009自行設(shè)計(jì)，直接印制在PCB上。仿真結(jié)果和實(shí)物如圖2所示。

4 總結(jié)

本文利用二次變頻和現(xiàn)代仿真技術(shù)解決了多通道的串?dāng)_以及大帶寬設(shè)計(jì)技術(shù)難題。本方案已經(jīng)在工程中得到了實(shí)際應(yīng)用，此外，實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，還需要充分考慮結(jié)構(gòu)要求、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性等其他方面的因素。

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作者簡(jiǎn)介：

張良（1992.10—），男，漢族，安徽蚌埠，碩士研究生，助理工程師，研究方向：射頻通信。

（中電科思儀科技（安徽）有限公司，安徽 蚌埠 233010）