4发4收IEEE802.11 ac射频电路设计关键技术研究与验证

作     者：韩胜涛 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄川

授予年度：2018年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080902[工学-电路与系统] 08[工学] 

主      题：802.11 ac 高速率 超外差结构 射频前端 

摘      要：随着智能设备的普及以及无线网络的快速发展,用户需要更便捷的方式来传输大量信息,IEEE802.11 ac作为最近提出的WLAN协议,在高传输率和高吞吐量方面有巨大优势。论文根据802.11 ac协议的具体需求,在5170MHz835MHz的频率范围,对射频电路的关键技术进行研究与验证,为研究802.11 ac协议技术提供了一种硬件平台。本论文的主要内容包括:首先,简要介绍了IEEE802.11协议的发展历史以及不同版本的特点,分析了常用收发机的结构组成,不同结构收发机的适用场合,以及各自的优缺点。其次,根据802.11 ac协议对射频关键技术指标的需求,确定了射频前端的工作方式、矢量误差幅度以及相邻信道功率比等关键技术指标,并根据应用场景和关键技术指标,确定超外差结构作为本论文的射频前端收发结构。再次,分析了射频收发、本振和校准通道的主要技术指标,确定了收发通道的功率范围、带内波动、本振泄露等指标的具体需求,完成了射频前端各通道的结构设计。通过对中频选取时的杂散预算,确定收发通道的中频频率。根据指标要求选取适合的器件,对通道的增益、噪声系数、输入输出功率以及线性度等关键指标进行预算,并对链路中的关键器件进行分析,同时对不满足要求的器件进行性能仿真及优化。最后,搭建测试平台,对4发4收射频前端电路的收发和本振通道的各项关键指标进行测试,对不满足设计要求的指标进行分析与调试。根据实际调试过程中出现的情况,提出下一步的研究方向。论文设计和实现了一种基于IEEE802.11 ac协议下的4发4收射频前端电路。该电路可实现4发4收,支持在20MHz、40MHz、80MHz、160MHz和80MHz+80MHz的带宽下工作,满足高速率和多通道的实际应用需求,对验证802.11 ac协议的技术具有一定的参考意义。