基站射频设计-这一篇就够了

从今天起，我每隔一段时间会更新一篇付费内容，内容为工作十年来的精华总结，对于射频能力的提升有很大帮助；如果不喜欢，还可以阅读免费我其他的免费内容，你的支持是我更新的最大动力。

最近有人问我做基站要看哪些书？比如LNA的NF、OIP3，OIP3是一个典型的参数指标，每本书都有讲，但是哪本书讲了OIP3的高低对系统指标有什么影响？我的经验总结是看书百遍，不如实战一次。通常对于部门刚工作几年的新人，一般而言培训方式是这样的，你先测OIP3，然后再去测试接收机的互调指标，调整OIP3，继续测试，就可以发现其中的规律，最后去理论计算看与实际的差距。

书本的内容比较基础，对于入门的新手来说，很难总结出哪些是有用的。

所以看十本书，不如看一篇实战的方案设计，基于实践应用书本理论，今天就来分享一下基站的方案设计。友情提醒，设计方案比较详细，内容较多，需要三到五个小时

1．射频需求

Ø基本要求

1).双工方式：频分+时分双工；

2).频率范围：上行378.5~381.5MHz，下行393.5~396.5MHz；

3).信道间隔：25kHz；

4).调制方式：恒包络FSK；

5).信道数量：≥4个；

6).工作温度：-40~+85°；

7).存储温度：-40~+85°；

8).电源提供：DC +24V（+20~+32V）；

Ø发射机

1).发射频率：393.5~396.5MHz；

2).发射功率：每信道7W；

3).三阶互调抑制：≤-60dBc；

4).邻信道功率比：≤-60dBc@±25kHz，≤-70dBc@±50kHz，≤-70dBc@±75kHz；

5).无用杂散发射：≤-70dBc；

6).EVM：≤15%；

7).频率偏差：≤400Hz；

Ø接收机 

1).接收频率：378.5~381.5MHz；

2).接收灵敏度：≤-116dBm

3).互调抗扰性：≥65dB；

4).中频抑制：≥80dB；

5).镜频抑制：≥70dB；

6).邻信道选择：≥35dB@±25kHz，≥60dB@±50kHz，≥65dB@±100kHz，≥75dB@±1000kHz；

7).接收机动态范围：≥90dB；

2．射频方案

基站射频子系统包含天馈、双工器、RF接收机、RF发射机、功放五个部分。

发射机多信道合路有两种方案：中频合路、射频合路。中频合路由FPGA在数字域进行，将多路已调数字中频相加，通过DAC转换成模拟中频。射频合路在功放输出之后，由合路器将多路独立的已调射频合为一路输出。辩证地讲，性能的提高需要付出复杂性的代价，方案简单，某些指标会较低，但另外某些性能会提高；方案复杂，某些指标会较高，但另外某些性能会下降，需要综合多方面因素进行权衡。

图1 发射机中频合路方案原理框图

图2 发射机射频合路方案原理框图

接收机多信道解复用（分路）也有两种方案：中频解复用、射频解复用。接收机中频解复用采用软件无线电方法，在数字域，FPGA构建多路并行信道化接收机，将各路信号数字下变频到基带，实现信道分离。射频解复用直接在射频电路进行，通过多路并行的下变频器，分别将各路射频信号下变频到固定窄带中频，实现多路信号的分离。

图3 接收机中频解复用方案原理框图

图4 接收机射频解复用方案原理框图

发射机

中频合路方案

中频合路用一个通道实现整个发射机，结构简单，但射频指标会偏低。

多信道合路后，IF变为多载波、非恒包络信号，每路FSK功率为Po，4路FSK合路后峰值功率为16Po，平均功率为4Po。由于RF放大器、混频器均具有非线性，多载波非恒包络信号之间会产生互调、交调。

中频合路由于三阶互调抑制及邻信道功率比难以满足要求，所以需要预失真或者采用前馈功放，使互调得以改善。

中频合路由数字基带单元完成，在数字域将4路已调FSK相加，最后通过DAC转换为模拟中频输出。