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FDD LTE基站收发模块射频性能测试与调试

作　者: 石高巍
导　师: 尹文言；石娣华
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: FDD LTE 基站收发模块射频性能
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着现代移动通信系统在全球商用化的快速推进与蓬勃发展,以及通信系统日益增长的高速多媒体数据业务需求,新一代移动通信系统需要更多更先进的技术来实现更高的传输速率和系统容量,目前世界各国已将研究重点转入第四代移动通信系统的研究和开发。第三代合作伙伴计划(3GPP)通用移动通信系统技术的长期演进(LTE)作为第四代移动通信系统的主要研究技术方向,具有高速率、高系统容量、良好兼容性、应用更多先进技术等特点。基站收发机在移动通信系统中特别是LTE基站中起着十分重要的作用,也是基站重要功能组成部分之一。收发机的射频性能直接决定了基站通信质量以及能否正常运行。在正常使用过程中,基站与其他通信设备之间是否互相影响与相互间是否造成干扰也是收发机射频应用部分重点关注的问题之一。本课题将通过完成基站射频收发机项目的研发和应用,包括频分双工(FDD) LTE基站射频系统测试与调试,对射频收发模块关键技术指标与电路进行研究,对收发链路重要参数进行说明,并分析测试原理与意义,介绍测试系统与平台、测试方法和技术要点。在本文研究过程中,主要包括三个方面的工作:1)介绍FDD LTE基站收发模块系统的基本结构,并对其关键技术进行研究,比如收发射频链路,数字预失真等。2)搭建完成项目研发所需的系统测试平台与测试环境,包括温度测试定义、环境规范等,并介绍射频性能验证所需要的仪器设备与研发测试时所用仪器型号。3)通过收发模块射频链路研发测试、电路调试结果与最终数据,并结合LTE相关重要规范,介绍FDD LTE基站收发模块各链路的关键射频技术指标原理、测试方法、步骤与意义等。最后通过上述工作使收发射频模块符合研发测试中各类设计指标要求,通过项目审核与验收,并完成结果分析与总结。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题背景  10-12
    1.1.1 第四代移动通信系统的发展与主要特点  10-11
    1.1.2 LTE 发展现状  11-12
  1.2 课题的意义、研究内容和目标  12-13
  1.3 课题的主要内容与章节安排  13-15
第二章基站收发模块的系统构成与关键技术  15-22
  2.1 基站收发机基本射频结构与特点  15-16
    2.1.1 发射机  15-16
    2.1.2 接收机  16
  2.2 FDD LTE 系统射频收发模块关键技术与应用  16-18
  2.3 FDD LTE 射频收发模块研发设计基本结构  18-21
    2.3.1 射频发射模块  18-19
    2.3.2 射频接收模块  19-20
    2.3.3 反馈链路与数字预失真  20-21
    2.3.4 环路测试  21
  2.4 本章小结  21-22
第三章测试环境与系统平台  22-29
  3.1 综述  22
  3.2 测试条件  22-23
  3.3 测试系统平台与设备  23-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章发射模块射频性能测试与调试  29-52
  4.1 综述  29
  4.2 发射模块射频输出测试与调试  29-45
    4.2.1 直流电压与电流消耗  29-30
    4.2.2 动态范围与发射增益  30-32
    4.2.3 平坦度与频率响应  32-34
    4.2.4 邻道泄漏功率比（ACLR）  34-36
    4.2.5 频谱发射掩膜（SEM）  36-40
    4.2.6 杂散发射  40-43
    4.2.7 调制EVM 与频率误差  43-45
    4.2.8 峰值码域误差（PCDE）  45
  4.3 发射模块本振信号测试与调试  45-51
    4.3.1 直流电压与电流消耗  45-46
    4.3.2 告警逻辑功能  46
    4.3.3 频率范围  46
    4.3.4 输出功率与谐波  46-48
    4.3.5 单边带相位噪声  48-50
    4.3.6 杂散  50-51
    4.3.7 注入锁定  51
  4.4 本章小结  51-52
第五章接收模块射频性能测试与调试  52-64
  5.1 综述  52
  5.2 接收模块射频测试与调试  52-58
    5.2.1 直流电压与电流消耗  52-53
    5.2.2 输入回波损耗  53-55
    5.2.3 灵敏度与增益  55-57
    5.2.4 接收通道间隔离度  57-58
  5.3 接收模块本振信号测试与调试  58-63
    5.3.1 告警逻辑功能  58
    5.3.2 频率范围  58
    5.3.3 单边带相位噪声  58-60
    5.3.4 杂散  60-62
    5.3.5 锁定时间  62
    5.3.6 注入锁定  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章反馈链路射频性能测试与调试  64-70
  6.1 综述  64
  6.2 反馈链路射频接收性能测试与调试  64-69
    6.2.1 直流电压  64-65
    6.2.2 邻道泄漏功率比（ACLR）  65-66
    6.2.3 反馈链路频率响应  66-69
    6.2.4 输入输出口的谐波与杂散  69
  6.3 本章小结  69-70
第七章测试环路射频性能测试与调试  70-80
  7.1 综述  70
  7.2 本振信号性能测试与调试  70-75
    7.2.1 频率合成器参考时钟幅度  70
    7.2.2 告警逻辑功能  70-71
    7.2.3 锁定时间  71
    7.2.4 频率范围  71-72
    7.2.5 单边带相位噪声  72-74
    7.2.6 本振信号杂散  74-75
    7.2.7 本振幅度  75
  7.3 射频测试环路总体测试与调试  75-79
    7.3.1 频率响应与转换损耗  75-76
    7.3.2 信号泄漏  76-77
    7.3.3 反馈链路混频器输入的杂散发射  77-78
    7.3.4 接收链路耦合器的杂散发射  78
    7.3.5 频率误差、EVM 和RMS 相位误差  78-79
  7.4 本章小结  79-80
第八章全文总结  80-82
  8.1 主要结论  80
  8.2 研究展望  80-82
参考文献  82-84
缩略语表（附录1）  84-85
测试平台与仪器相关重要指标（附录2）  85-88
致谢  88-89
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  89-90
附件  90-92

FDD LTE基站收发模块射频性能测试与调试

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