原创 如何实现高效地扩展5G毫米波段?

2022-12-1 09:24 405 1 1 分类: 通信 文集: 无线通信

如今的高频信号标准使用的是比以往更高的频率和更宽的带宽,经过多年的研究和测试,5G无线网络正在世界各地进行部署。5G利用比以前使用的频带高得多的频段和毫米波频率,实现了高速、宽带宽、低时延和极高的容量。

然而,这些高频信号给移动运营商、射频设备供应商、研究人员和该领域的射频工程师带来了独特的挑战。部署和优化5G网络需要更广泛的测试以确保其性能,必须能够快速识别和解决射频干扰或其他干扰源,同时需要进行持续的远程监控和驾驶测试,以保持可靠连接。

然而,现有的设备大多是6GHz以下的设备,如何在已有设备的基础上,满足5G毫米波设计和开发的需求呢?我们提出了经济高效的5G毫米波扩展方案,能够将现有的低于6GHz的设备经济地扩展到5G毫米波频段,并且能够做到在升级到5G毫米波的同时降低成本和所需时间,轻松地实现上下变频。

原理

上/下变频器具有双电路拓扑结构,共用一个LO源,可以实现同时上下变频。首先输入一个高精度的OCXO,通过Clock network产生一个PLL所需要的一个参考源,然后参考源通过PLL系统产生所需要的本地振荡,本地振荡的控制范围在24-44GHz。输出后通过分离器,分为两路信号,实现同步输出,再将此信号和IF或者RF信号进行混频,通过频谱搬移即可实现从低频到高频或从高频到低频的变频,从而完成频率扩展。

上/下变频器内部构造图

一般存在两种情况,有些低频段设备,如信号发生器,需要扩展到高频段;还有一些设配无法测量毫米波信号。这两种情况都可以使用虹科上/下变频器进行变频。在上位机软件上输入现有频率和想要达到IF和RF就会自动计算LO,提供HSI和LSI。频率可以通过LORF这两个不同的侧面进行转换,将射频转换为所需的中频频率。

从高频到低频(下变频):

两种不同的下变频方式

从低频到高频(上变频):

两种不同的上变频方式

结合5G上/下变频器、虹科实时频谱分析仪和一个射频信号源,使用信号发生器HK-SG40000L产生一个28GHz的信号,通过上/下变频器的RF口输入,以两种不同的方式进行下变频,之后从IF口输出,从而完成从28GHz的下变频,输出信号可在虹科实时频谱仪上观测。通过频谱仪上位机软件显示RF=28GHz的频率转换,来自信号发生器的射频信号通过两种不同的方式进行下变频。当LORF时,选择HSI=33GHz作为本振,得到IF=5GHz。

作者: 虹科卫星与无线电通信, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3989649.html

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