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1、上海交通大学工程硕士学位论文摘要WiMax基站射频系统设计摘要20世纪90年代，宽带无线接入(BroadbandWirelessAccess,BWA)技术迅速发展起来，无线城域网(WirelessMetropolitanAreaNetwork,WMAN)的推出满足了日益增长的BWA的市场需求。接着电气和电子工程师协会又决定为BWA和“最后一公里”接入定制一个新标准。第三代移动通信系统WiMax的推出，使之成为国际移动通信界的热点和焦点。WiMax作为一种实时多媒体宽带无线接入技术，能够提供双向互联网接入服务，速率高达70Mb/s，最远能够在50公里范
2、围内借助无线方式进行数据传输，小区半径通常能达6~10公里的范围，在这个范围里，其数据带宽优于DSL和CableModem。而在这样复杂的系统中，射频部分的设计是其中的关键技术之一。本文按照IEEE802.16e协议的要求，设计研发了WiMax通用平台的TDD射频系统。该系统包括收/发通道、收/发射频本振、功率放大器、低噪声放大器，收/发通道均采用了超外差方式。由于现有的设计工具软件对射频部分器件的非线牲、时变特性、电路的分布参数和不稳定性缺乏精确的模型，这是本文研究的WiMax射频系统的设计所要克服的主要问题。本文从实际应用出发，讨论并制定了收/发
3、通道的结构；以接收机为例，分析了协议的指标要求，提出了系统进行了指标计算和分配方法和结果；本文还设计了收/发通道、收/发射频本振、控制部分的电路，并对射频本振进行了仿真、环路滤波器进行了设计、分析了相位噪声对系统的影响；最后，本文还对对系统的关键指标进行了测试，对性能进行了分析，验证了本文设计的射频系统能很好的满足实际应用需求。关键词：WiMAX,IEEE802.16e,RF,射频本振,相位噪声,收发链路I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTWiMaxBSRFSYSTEMDESIGNABSTRACTBroadbandwirelessacces
4、s(BroadbandWirelessAccess,BWA)technologyhasbeendevelopedrapidlyin90years,20thcentury.Introductionofwirelessmetropolitanareanetwork(WirelessMetropolitanAreaNetwork,WMAN)meetthegrowingBWAmarketdemand.InstituteofElectricalandElectronicsEngineersthendecidedtodevelopanewBWAandthe"la
5、stmile"accesstocustomizestandard.Asathird-generationmobilecommunicationsystem,WiMaxhasbeenahotpointininternationalmobilecommunicationsindustry.WiMaxcanprovidetwo-wayInternetaccessservices,therateofupto70Mb/s,asfarascanbelocatedwithin50kmwithwirelessdatatransmission,cellradiusof
6、usuallyupto6~10km.ItisbetterthanDSLandCableModemwiththeirdatabandwidthinthisrange.Insuchacomplexsystem,theRFpartofthedesignisoneofthekeytechnologies.ThisdissertationdescribesthedevelopingofanRFsystemaccordancewiththerequirementsofIEEE802.16e.ThesystemincludesT/Rchannels,T/RRFlo
7、caloscillator,poweramplifier,lownoiseamplifiers,controlcircuitsandantenna.SuperheterodyneareusedinT/Rchannels.TheexistingsoftwaredesigntoolshavelackaccuracyandstabilityinRFdevice'snon-linearsacrifices,time-varyingcharacteristicsanddistributionofthecircuitparameters.Thecircuitde
8、signmostlydependsonthedesigner'stestdebugandexperience
