[00114289]宽带多通道微波收发信机

1.课题来源与背景： 宽带多通道微波收发信机是国家创新基金项目（立项代码10C26213701942）,也是清华大学申报的国家高新技术研究发展计划（863计划）课题中的子系统,由泉清公司负责研制,项目2010年底已通过国家验收。 随着宽带数据用户和移动通信用户的迅速发展,以及从窄带语音通信向宽带高速数据通信发展的趋势,如何在一定的频谱资源上提高网络容量,如何在一定的站点数目下提升网络覆盖性能,成为将来通信网络建设中需要重点考虑的问题。多天线技术与多通道宽带射频技术的结合,通过增强系统在空间上的分辨能力,提高频谱利用率并提升网络的容量和覆盖性能,从而降低网络建设成本和维护成本。 宽带多通道微波收发信机能够传输多路微波信号,具有传输容量大、性能可靠、体积小、重量轻、安装简便的诸多优势,能广泛用于宽带无线接入系统、点对多点无线通信系统,并能适应不同的用户需求,具有广阔的市场需求和应用前景。 2.技术原理与性能指标 宽带多通道微波收发信机工作在2.4GHz频段,采用低相位噪声高稳定度本振、高线性度功率放大、高一致性多通道、高速射频开关等关键技术,实现多路信号的同步收发,解决高阶调制解调方式的微波传输问题;在满足高线性度、高灵敏度、高稳定度、小型化等要求的同时,还保证系统能够稳定、可靠的工作。 设备满足一下性能指标： （1）环境条件：工作温度：-25℃～+55℃ （2）工作模式：TDD时分双工。 （3）射频通道数：9路收发。 （4）射频工作频率：2300～2400MHz,信号带宽100MHz。 （5）频率稳定度：≤±0.1ppm （6）本振频率相位噪声：-90dBc/Hz @10KHz -110dBc/Hz @100KHz （7）发射功率：+24dBm±2dB （8）通道幅度偏差：≤3dB （9）接收增益：≥90dB （10）自动增益控制范围：≥50dB （11）通道幅度偏差：≤3dB （12）监控接口：功率检测,功率控制,收电平检测等。 3.创造性与先进性 1) 同源性 收发各需9个本振,具有高频率稳定度、低相位噪声的特点,支持多通道的收发一致性要求和同源性要求,采用了高精度恒温晶振作本振频率的参考源,以及低相位噪声的VCO和锁相片,频率稳定度小于0.1ppm,相位噪声满足要求优于-110dBc/Hz@100KHz和-90dBc/Hz@10KHz,由同一本振源产生本振频率通过高一致性的功分器,分别送给个收发模块,保证了本振的同源性。 2) 通道的高线性化 由于是宽带信号,功率放大器采用数字预失真难以实现,因此本项目拟采用数字模拟结合的模拟预失真技术,在较宽的频带范围内能做到精准的幅度和相位预失真。低噪声放大器采用低噪声、高功率、高压缩点的砷化镓场效应管器件,采用分布式微带匹配电路来设计LNA电路。 3) 多通道和高一致性多通道射频技术 收发信机有9个收发信道,为保证多路信道的一致性,采用统一的AGC增益控制环路对各个通道进行控制,以保证各收发通路增益的一致性;本振频率的同源性保证了频率的稳定度、相位以及幅度的一致性。通道间相位偏差小于3O,幅度偏差小于2dB。 4.技术的成熟度、适用范围和安全性 目前,宽带多通道微波收发信机技术已成功应用于我公司研发的智能天线中,通过对该项技术的应用增加了系统的抗干扰性能,实现了系统的快速架设开通,增加了系统的组网灵活性,得到用户的广泛好评,该系统给公司实现了良好的经济效益。 宽带多通道微波收发信机应用领域主要有以下几个方面： 1) 军用无线通信系统 军用无线通信系统应用于特殊环境,对设备的传输容量及抗干扰能力要求很高;宽带多通道微波收发信机用于无线通信系统中,传输容量大,抗干扰能力强,其小巧的结构极具适用性,能较好的满足军用无线通信系统的要求。军用无线通信领域是宽带多通道微波收发信机的主要应用市场之一。 2) 公网、专网无线通信系统 目前,在公用网和专业网的建设中,大量使用了微波通信系统、宽带无线接入系统和点对多点无线通信系统。如何扩大传输容量,提高传输距离,充分发挥无线通信系统的优势,是我们研制无线通信设备厂家面临的主要问题,也是宽带多通道微波收发信机的主要应用市场。 3) 移动通信运营网络 随着移动通信用户数量的急剧增加,以及用户业务从语音到多媒体的不断发展,频谱资源日益紧张,运营商迫切需要提高系统频谱利用率,增加更大的容量。MIMO-OFDM正是解决这个问题的核心技术之一。目前运营中的2.5G移动通信网络和即将投入运营的3G移动通信网络中的无线通信设备是需要开发的市场。 5.应用情况及存在问题 目前该项目主要应用于我公司研制的智能天线中,智能天线为我公司军用点对多点微波系统的室外单元,该系统已经实现大批量订货,近几年销售收入已超过2亿元。 该产品下一步的改进方向为设备小型化。