CN108988896A - 毫米波无线宽带通信收发机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及无线通信中宽带通信技术领域。本发明提供一种毫米波无线宽带通信收发机，所述收发机可用于无线宽带通信，具有频段高，带宽大的特点，可以有效解决传统通信的带宽不足及频段过低引起的电磁干扰与电磁兼容问题，为未来通信应用研究提供必要的毫米波硬件台。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及无线通信中宽带通信技术领域。
背景技术
未来信息将呈爆炸性增长的趋势，对宽带接入的的需求与日倍增。光纤宽带的接入一直是我们的首选，然而在一些特殊区域如边远山区、地质环境复杂区域(如自然灾害多发区)、地理环境恶劣区域(如边防线、森林)、岛屿群等，光纤工程施工难度大；而对一些应用场景如突发的大数据传输如高清3D视频直播，临时快速部署宽带通信网络，低时延宽带通信，恶劣环境宽带专网如边防偷渡反恐、森林防灾减灾和防盗减盗、突发自然灾害的抢险通信等领域，光纤接入由于建立时间长在时效上无法满足这些需求；此外，由于光纤宽网规划早，资源部署有限，随着接入用户的增加，宽带严重缩水。
相对光纤通信，无线宽通信在一些特定环境下有自身的优点，但是无线传输通信需要实现宽带传输，需要提高传输速率。增加传输速率方法大体上有两种方法，其一是增加频谱利用率，其二是增加频谱带宽。已有的4G移动通信系统采用增加频谱资源的利用率提高传输速率，然而该方法使码元状态之间的间距也变小，因此容易受到噪声干扰使得码元偏离原本应该在的位置从而造成解码出错。所以复杂调制对信道的要求比较高，在信道噪声很大的情况下使用复杂调制会导致数据传输误码率很高，而且解码所需要的电路也会非常复杂，导致功耗很大，即使如此，也无法满足Gbps级的宽带接入需求。
相对于提高频谱利用率，增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下，可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但问题是，现在常用的6GHz以下的频段已经非常拥挤，到哪里去找新的频谱资源呢？各大厂商不约而同想到的方法就是使用毫米波技术。目前，毫米波通信技术在地面点对点大容量通信、卫星雷达通信中广泛应用。
毫米波通信是指利用波长为1mm～10mm即频率为30GHz～300GHz的电磁波进行通信的方法。毫米波通信具有以下特点：方向性好、波束窄，受杂波影响小，穿透能力强，适合全天候通信；通信带宽大，接近光纤传输，传输速率已经实现100Gbps；频点高，电磁频谱干净，干扰少，传输质量高。
发明内容
为了解决传统有线宽带通信存在的部署时效、工程施工与无线通信的带宽问题以及面向未来毫米波宽带带通信应用研究的趋势，本发明提供一种毫米波无线宽带通信收发机，所述收发机可用于无线宽带通信，具有频段高，带宽大的特点，可以有效解决传统通信的带宽不足及频段过低引起的电磁干扰与电磁兼容问题，为未来通信应用研究提供必要的毫米波硬件台。
毫米波无线宽带通信收发机，包括：FDD全双工的收发功能整件，所述FDD全双工的收发功能整件单个信道物理带宽为1GHz，发射链路输入频段为3GHz±0.5GHz，接收链路输出中频信号为1GHz±0.5GHz，发射毫米波信号为37GHz±0.5GHz/41GHz±0.5GHz，接收毫米波信号刚好与发射毫米波信号形成上下行，发射链路的最大增益为30dB，发射功率OP1为24dBm，增益动态范围为6dB，接收链路的噪声系数小于3.5dB，接收链路最大增益为60dB，增益动态范围为31dB；收发链路的增益调节通过控制衰减大小完成，其中，接收链路的5位衰减对应衰减大小分别为1，2，4，8，16，发射链路2位衰减对应衰减大小分别为2，4；其特征在于，所述毫米波无线宽带通信收发机为长方体腔体结构，所述长方体腔体结构设置有两个标准长方体波导WR28接口、两个SMA接口、一个DB9接口和一个DC-012电源接口作为对外接口。
所述长方体腔体结构内设置有通信模块，所有通信模块都安装在长方体腔体结构的腔体底部，所述通信模块包括：一个毫米波发射模块、一个毫米波接收模块、一个微波模块、二个电源模块，其中，所述毫米波发射模块、毫米波接收模块、微波模块、电源模块通过内部接口形成的完整的宽带通信的毫米波收发信道，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的本振接口和毫米波接收模块的本振接口相连，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的中频信号接口和毫米波接收模块的中频信号接口相连，所述电源模块通过正负压电源线与微波模块，毫米波发射模块和毫米波接收模块相连，
进一步地，所述长方体腔体结构的长宽高为：190mm*160mm*77mm。
进一步地，所述正负压电源线为正负压电缆线，所述正压电缆线为5芯线，所述负压电缆线为单芯线。
进一步地，所述毫米波无线宽带通信收发机的电源输入电平范围为12～24V直流电平。
本发明的有益效果是：1GHz的物理带宽，FDD工作方式，收发信道具有37dB的动态范围，一体化整机结构。结构紧凑，尺寸小，重量轻，便于移动和安装，可作为毫米波通信超宽带无线通信研究的基础硬件平台；也可以应用于毫米波超宽带通信的系统集成，解决最后一公里无线宽带的接入问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明实施例的信号流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明。
毫米波无线宽带通信收发机，包括：FDD全双工的收发功能整件，所述FDD全双工的收发功能整件单个信道物理带宽为1GHz，发射链路输入频段为3GHz±0.5GHz，接收链路输出中频信号为1GHz±0.5GHz，发射毫米波信号为37GHz±0.5GHz/41GHz±0.5GHz，接收毫米波信号刚好与发射毫米波信号形成上下行，发射链路的最大增益为30dB，发射功率OP1为24dBm，增益动态范围为6dB，接收链路的噪声系数小于3.5dB，接收链路最大增益为60dB，增益动态范围为31dB；收发链路的增益调节通过控制衰减大小完成，其中，接收链路的5位衰减对应衰减大小分别为1，2，4，8，16，发射链路2位衰减对应衰减大小分别为2，4；其特征在于，所述毫米波无线宽带通信收发机为长方体腔体结构，所述长方体腔体结构设置有两个标准长方体波导WR28接口、两个SMA接口、一个DB9接口和一个DC-012电源接口作为对外接口。
所述长方体腔体结构内设置有通信模块，所有通信模块都安装在长宽高为190mm*160mm*77mm色长方体腔体结构的腔体底部，所述通信模块包括：一个毫米波发射模块、一个毫米波接收模块、一个微波模块、二个电源模块，其中，所述毫米波发射模块、毫米波接收模块、微波模块、电源模块通过内部接口形成的完整的宽带通信的毫米波收发信道，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的本振接口和毫米波接收模块的本振接口相连，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的中频信号接口和毫米波接收模块的中频信号接口相连，所述电源模块通过正负压电源线与微波模块，毫米波发射模块和毫米波接收模块相连，
其中，毫米波发射模块完成中频信号的上变频，对毫米波信号的滤波、放大等处理，输出毫米波信号；毫米波接收模块完成毫米波信号的接收、放大、滤波、变频等处理，输出中频信号；微波模块完成本振锁相环输出毫米波模块所需的本振信号与控制收发中频幅度大小；电源模块1完成对各个模块的DC-DC的低纹波处理，并对各个模块提供必要的电源；电源模块2主要对毫米波波模块单独供电。
Claims (4)
1.毫米波无线宽带通信收发机，其特征在于，包括：FDD全双工的收发功能整件，所述FDD全双工的收发功能整件单个信道物理带宽为1GHz，发射链路输入频段为3GHz±0.5GHz，接收链路输出中频信号为1GHz±0.5GHz，发射毫米波信号为37GHz±0.5GHz/41GHz±0.5GHz，接收毫米波信号刚好与发射毫米波信号形成上下行，发射链路的最大增益为30dB，发射功率OP1为24dBm，增益动态范围为6dB，接收链路的噪声系数小于3.5dB，接收链路最大增益为60dB，增益动态范围为31dB；收发链路的增益调节通过控制衰减大小完成，其中，接收链路的5位衰减对应衰减大小分别为1，2，4，8，16，发射链路2位衰减对应衰减大小分别为2，4；其特征在于，所述毫米波无线宽带通信收发机为长方体腔体结构，所述长方体腔体结构设置有两个标准长方体波导WR28接口、两个SMA接口、一个DB9接口和一个DC-012电源接口作为对外接口。
所述长方体腔体结构内设置有通信模块，所有通信模块都安装在长方体腔体结构的腔体底部，所述通信模块包括：一个毫米波发射模块、一个毫米波接收模块、一个微波模块、二个电源模块，其中，所述毫米波发射模块、毫米波接收模块、微波模块、电源模块通过内部接口形成的完整的宽带通信的毫米波收发信道，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的本振接口和毫米波接收模块的本振接口相连，所述微波模块通过射频同轴线分别与毫米波发射模块的中频信号接口和毫米波接收模块的中频信号接口相连，所述电源模块通过正负压电源线与微波模块，毫米波发射模块和毫米波接收模块相连。
2.根据权利要求1所述毫米波无线宽带通信收发机，其特征在于，所述长方体腔体结构的长宽高为：190mm*160mm*77mm。
3.根据权利要求1所述毫米波无线宽带通信收发机，其特征在于，所述正负压电源线为正负压电缆线，所述正压电缆线为5芯线，所述负压电缆线为单芯线。
4.根据权利要求1所述毫米波无线宽带通信收发机，其特征在于，所述毫米波无线宽带通信收发机的电源输入电平范围为12～24V直流电平。
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