宽带无线通信射频收发前端设计探究.pdf

Telecom Power Technology 160 Aug.25,2023,Vol.40 No.16 2023 年 8 月 25 日第 40 卷第 16 期通信网络技术DOI：10.19399/ki.tpt.2023.16.051宽带无线通信射频收发前端设计探究马东（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510663）摘要：我国现代通信产业正在快速发展，其中比较突出的技术是无线通信技术。宽带无线通信系统虽然平均功率较低，但频谱利用率较高，能够保证信息传递模式安全，并进一步提升通信质量。因此，对无线通信的发展特点进行了阐述，并对其发展历程进行了分析。关键词：宽带；无线通信；射频收发；前端设计Research on Front-End Design of Radio Frequency Transceiver for Broadband Wireless CommunicationMA Dong(Guangzhou Haige Communication Group Co.,Ltd.,Guangzhou 510663,China)Abstract:The modern communication industry in China is developing rapidly,with wireless communication technology being the most prominent technology.Although the average power of broadband wireless communication systems is low,the spectrum utilization rate is high,which can ensure the security of information transmission mode and further improve communication quality.Therefore,the development characteristics of wireless communication were elaborated and its development process was analyzed.Keywords:broadband;wireless communication;radio frequency transceiver;front-end design1宽带无线通信射频工作原理在无线通信处理射频时，工作人员需要处理变频和滤波问题，以便更好地开展转换工作，从而让低频基带信号转化为高频射频信号。在宽带转变时，技术人员需要收集天线信号，然后转换成数模转换器信号，保证信号处理模式的完整，从而进一步提升无线通信传递信号的规范程度1-3。无线通信不仅可以更好地保证模拟调制的完整性，也可以进一步提升数字调制工作的质量。该过程中，必须要结合数模进行工作和转换，进一步完成控制工作。该系统由鉴相器和锁相环等零部件组成，可以更好地控制数字信号与模拟信号，带来较好的应用效果，保证电阻网络和模拟开关等处于最佳状态。在调制过程中，传输信号需要进行汇总，并且保存于混频器，然后通过滤波器处理信号，进一步控制信号频率，保证信号的规范性。2宽带无线通信射频收发前端设计内容2.1模块设计和实现要求宽带无线通信射频收发前端设计过程中，要保证所有的设计符合应用过程。针对宽带无线通信射频技术，设计人员应当结合技术设计方面的要求进行设计，并且针对信号设计过程中的内容进一步转换，加强宽带无线通信中不同模块设计体系的规范性，合理控制电源电压。发射机基带信号变频为射频信号，在发射过程中应当符合射频的应用性能，从而进一步加强信号。工作人员应当全面分析光源调制方面的工作，然后在安装驱动电压峰控制模块和电机驱动模块的基础上，进一步做好数据处理工作，并通过参数采集和处理工作保证外调制的可控性。同时，结合信号发射机的特性和要求进行控制，保证信号有更大的功率。另外，保证邻道抑制等环节的安全性，从而进一步规范无线通信的实际应用，避免出现负面影响，保证信号传递的效率。在数字调制方面，工作人员应当根据调制应用的具体要求，在符合激光器阈值的同时，进一步减短电光延迟时间，保证张弛振荡，从而更好地进行抑制和处理4。2.2端口设计无线通信的端口设计过程中，应当全面考虑信号接收和发射前端设计，根据相应的标准调整和控制数值。同时，需要进一步削弱干扰无线通信信号的相关因素，保障信号数据的完整性。工作人员只有进一步处理宽带无线通信射频信号的收发过程，才能完成预定的目标，保证无线通信达到相应的标准，从而更好地进行信号处理工作，全面提升信号传递质量，改善信号控制流程的规范效果。此外，应进一步控制好直流漂移，全面分析调制处理的方式，以提高通信数据资源的利用率5。收稿日期：2023-06-08作者简介：马东（1985），男，吉林长春人，本科，主要研究方向为电子信息工程。2023 年 8 月 25 日第 40 卷第 16 期 161 Telecom Power TechnologyAug.25,2023,Vol.40 No.16 马东：宽带无线通信射频 收发前端设计探究2.3动态性能分析为了保证无线通信射频发射工作，必须全面加强接收机动态性能，同时落实好动态性能的设计处理环节和控制工作。此外，应保证射频接收机动态性能，及时对系统进行处理，并接收信号。全面把控评估频率等基础指标参数，做好辨别工作。在射频发射机应用运行工作中，需要加强几个方面，如发射功率和辐射工作，确保特征管理的可行性。动态性能分析如图1 所示。3无线通信射频收发系统设计分析3.1FPGA 外围电路设计宽带无线通信射频收发前端设计的过程如下。首先，应当科学设计现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）。无线通信射频收发系统设计过程中，往往会涉及专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）相关技术。其次，需要进行 FPGA 外围电路设计工作。FPGA 的本质属于半定制形式的电路，有较高的灵活度，能够更好地处理一些问题，如编程形式器件中门电路方面的一些基础问题。FPGA 外围电路设计的过程中，可以发现存在大量的逻辑单元阵列（Logic Cell Array，LCA）。不同的阵列具有不同的情况，如可配置逻辑模块（Configurable Logic Block，CLB）、输入输出模块（Input Output Block，IOB）以及可以进行编程的互联总线。通过 FPGA 外围电路设计，科学组合电路，可以进一步保证时序电路的稳定运行。最后，工作人员需要应用小型查找表，进一步加强组合方面的逻辑。工作人员根据记录的信息展开查找工作，连接 D 触发器。在这个过程中，需要利用可编程形式的金属连线展开操作6-8。3.2射频接收机和发射机的测试在设计阶段，必须全面开展射频接收机的测试工作。在测试的过程中，工作人员要妥善检查射频接收机，保证发射机的测试结果正确。现阶段比较常用的是 5 V 的电源，能够满足机器的用电需求。在操作过程中，需要进一步检测频谱仪信号，同时应当保证检测结果准确。工作人员需要实时观测噪声信号，如果发现出现被削弱的趋势，就应当展开进一步的检查，合理控制信号频率范围，保证接收机能够持续增益。射频接收机和发射机如图 2 所示。3.3接收机设计接收机设计过程中，可以应用科学的方法设计接收机，同时完善前端设计方法。在这个过程中，主要的工作任务应基于通信系统中的信道性能。工作人员需要结合各种因素，分析接收机性能和频率性能，合理设计滤波器中的各种参数。此外，工作人员应当保证接收机的提前规划，进一步优化电路图，并分析前端电路和基带电路的各种情况，全面加强电路的设计工作。3.4天线设计在天线设计方面，工作人员要进一步探究通信系统，全面了解当前接收机和发射机的性能。在应用天线的过程中，工作人员需要确保天线中的位移电流保持稳定，全面监控电磁波的辐射能力。如果电源有较高的频率，就会出现更强的位移电流，更强的电磁波辐射。因此，在设计在射频收发系统的过程中，需I_OUTQ_OUT通信选择模块第一射频通路模块RFIN_HRFIN_L第二射频通路模块IQ移相电路模块LOBand_sel4321图 1动态性能分析 2023 年 8 月 25 日第 40 卷第 16 期Aug.25,2023,Vol.40 No.16Telecom Power Technology 162 要进一步完善天线的结构。完善天线的结构以后就能够保证宽带无线通信射频收发前端整体系统的应用效果。3.5射频发射机设计在设计的过程中，设计人员还要重点考虑射频发射机的设计问题。通常情况下，工作人员必须要提前进行准备，设计完善的放大电路，并保证晶体震荡电路的完整性。放大电路是较关键的一部分，因此技术人员必须科学进行设计，用匹配的二极管保证电路中工作电压与工作阻值符合要求。技术人员应当进一步加强设计工作，保证晶体震荡电路的完整性。4结论探究宽带无线通信射频收发前端设计过程中，较关键的内容是无线通信系统的工作性能和应用性能，要进一步保证对宽带无线通信射频收发前端设计得到认可和应用。为完善无线通信射频收发前端的设计，应当提升现阶段我国射频收发系统质量，进一步满足目前对此部分的需要，并要求设计人员能够不断学习，从而更好地优化无线通信射频收发前端的完善性，保证无线通信的稳定发展。参考文献：1 李宣宏.宽带无线通信射频收发前端设计研究 J.通信电源技术，2022，39（11）：25-27.2 林锡贵.宽带无线通信射频收发前端设计研究分析 J.电子测试，2018（13）：89-90.3 刘洋，李燕南，兰关军.宽带无线通信射频收发前端设计研究 J.数字技术与应用，2014（6）：109-109.4 程知群，张胜，李进，等.宽带无线通信射频收发前端设计 J.电子器件，2010，33（2）：186-188.5 许永智.宽带无线通信系统射频收发前端研究 J.数字化用户，2013（24）：9.6 于志强，周健义，赵佳宁，等.用于下一代无线通信网络的宽带 MIMO 射频收发系统：201010297203.3P.2011-01-12.7 谌斐华.短距离无线通信 CMOS 射频收发机关键技术研究 D.北京：中国科学院大学，2011.8 郑仁亮.OFDM 超宽带射频收发器设计关键问题及单芯片实现 D.上海：复旦大学，2009.ADS-B接收天线ADS-B接收天线GPS/BD天线ADS-B双通道地面站图 2射频接收机和发射机