基于AD9375的LTE-FDD基站射频系统及关键技术研究

作     者：吴佳杰 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨远望

授予年度：2019年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：AD9375 射频系统 SRFT Class-F 功率放大器 

摘      要：第四代移动通信技术(4G)是继第三代移动通信后的又一次无线通信技术的演进。根据双工方式不同,第四代移动通信LTE(long term evolution)系统分为频分双工FDD-LTE和时分双工TD-LTE。LTE的发展对射频系统提出了更高的要求。随着移动通信技术的演进及商业化的普及,基于LTE基站的射频系统研究也在不断的发展。本文围绕ADI公司的AD9375射频收发芯片展开对FDD-LTE射频系统的研究,本文的主要工作总结如下:1.围绕AD9375射频系统设计电源模块,为整个射频系统的各个模块提供相应的供电电压,保障整个系统的正常工作。2.围绕AD9375射频系统设计时钟管理模块,配合串行高速传输接口JESD204B为整个射频系统各个模块提供相应的参考时钟与同步时钟,完成数据传输的同步操作。3.围绕AD9375射频系统设计射频收发模块,AD9375收发器的频带很宽,但直接输出功率不高,为了量身定制基站所需功能,需要对AD9375出来的信号进行放大,滤波以及链路选择等一系列处理。4.针对ADI公司自AD937x系列后不再提供寄存器映射表的情况,搭建嵌入式系统,实现对整个射频系统的控制。5.针对AD9375射频系统的通信距离和工作频段,本文以一种新的设计思路结合简化实频技术(SRFT)与Class-F功放技术设计了一款基于第三代半导体材料GaN的宽带功率放大器。本文设计并实现了基于AD9375的FDD-LTE射频系统,该系统包含完整的射频收发功能,在与基带的通信过程中能够实现最高达12.5Gbps的传输速率,具有多种工作模式,多种应用场景的特点。宽带功放在1.6GHz-2.8GHz的频带范围内,功率附加效率(PAE)在60%以上,增益在10.7dB-12.7dB之间,该功放相对带宽达到了54.5%。该射频系统与Xilinx公司的开发板结合构成完整的通信系统后,对于射频应用的研究与开发都有着重要意义。