5. 8GHz WiMAX宽带无线通信射频系统设计

     4.4 接收灵敏度及接收AGC设计

　　接收机灵敏度是反应接收系统主要技术指标之一，对802. 16d 系统而言，接收机的灵敏度在系统误码率不小于10- 6情况下，应按如下公式计算( 假定有5 dB 的余量和7 dB 的噪声系数NF) ，R ss =- 10+ SNRrx + 10Log ( ( Fs * 200 ) / 256) 。采用3. 5 MHz带宽，这里的Fs = 3. 5* 8/ 7，SNRrx 为系统解调归一化信噪比，对64QAM- 3/ 4 而言，其归一化信噪比要求为24. 4 dB。通过计算，其接收机灵敏度为- 72. 6 dBm。从以上公式可以看出，合理设计低噪声放大器，减低系统的噪声系数，可以提高系统的接收机灵敏度指标； 本射频系统的低噪声放大器选用安捷仑公司生产的MGA71543 和MGA72543 来完成低噪声放大器设计，增益50 dB，考虑接插件、开关及滤波器的插入损耗，系统噪声系数4 dB，比公式7 dB噪声系数改善3 dB，相应提高接收机灵敏度3 dB，优于该标准规定的要求。

　　整个系统提供的接收机AGC 控制范围为90 dB，其中中频增益控制范围为50 dB ，TRF2436 增益控制范围为16 dB，数控衰减器28 dB，总计94 dB。

　　5 设备特点

　　该设备具有如下特点:

　　①低成本。由于选用的是高集成，大批量的通信集成块完成设计，大批量生产时，整机成本几十美元；② 高性能。点对点测试时，信道带宽3. 5 MHz接收机灵敏度- 75 dBm ( 64QAM - 3/ 4 ) ，优于802. 16d协议标准2 dB；③结构简单。由于系统选用TDD 模式工作，无须过分考虑收发隔离，整机收发在同一块PCB 板上完成，收发之间不需要增加屏蔽盒； 也不须增加改善收发隔离的双工器； ④ 调试、安装、维修方便。由于选用的器件均为内匹配的器件，一致性好，只要器件安装正确，工艺不出差错，几乎为免调试产品。整机重量轻，安装方便； 维修时能迅速定位故障点。

　　6 结束语

　　该设计于2007 年8 月向国家知识产权局申请发明专利，已审通过，专利号200710023309. 2。由该设备组成的系统，在安徽省电力通信公司、合肥供电局传输变压器工作状态数据和KP 所工作状态数据； 系统采用点对点测试，两点之间在部分遮挡通信距离5 km 情况下，进行上下行链路数据传输，其流量及Ping 包测试均符合WiMAX 标准要求； 同时双向传输电影图像无失真、声音清晰，系统工作稳定。