5.8GHz微波接收机电路设计方案
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2020-08-27
08:20:17
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5.8GHz微波接收机电路设计方案微波接收机电路设计方案
本文提出丁一套5．8GHz的微波接收机电路，并给出了实验结果。它可应用于基于DSRC的高速公路无线不停
车收费系统或其他工作频率为5．8GHz的无线通信系统。
DSRC 作为一种专用的无线短距通信协议，主要针对固定于车道或路侧的路侧单元(RSU)与转载于移动车辆上的车载单元
(OBU)之间的通信接口规范。本文采用广 泛使用的被动式欧洲DSRC标准，其主要技术指标如下：工作频率为5．8GHz，下行
数据为FMO编码，速率为500kbps，调制方式为幅度(AM)调 制；上行数据为NnZI编码，速率为250kbps，调制方式为2MHz或
1．5MHz副载波的二进制相移键控(BP5K)调制，数据误码率为10-6。 图l为DSRC通信系统工作模式。它采用半双工的通信模
式，主要有两种工作方式：下行和上行方式。 当在下行方式时，RSU为发射模式，而OBU为接收模式，RSU发射以AM调制
方式把调制信号F AM加到5．8GHz的载波频率F0上。当在上行方式时，RSU为接收模式，而OBU为发射模式，RSU发射连
续的j．SCHz载波FO给OBU，并与 OBU中的2MHz或1．5MHz的副载波BP5K调制信号Fm混频后，再通过天线反射回R5U上
的接收机进行同步解调。
本文针对DSRC通信系统给定的要求，提出了一套含OBU和RSU的频率为5．8GHz的微波接收电路，具有灵敏度高、动态范
围大等特点，并在最后介绍了系统的实验情况。
1 设计原理设计原理
1．1接收系统的作用距离和灵敏度估算
OBU的下行唤醒作用距离为：
(1) 式中，λ=载波的波长=5cm；po=RSU发射机的功率输出=18dBm；Gt为RSU的天线增益：13dB；Gr=OBU的天线增益
=6dB；Ls= 车辆挡风玻璃造成的损耗=-5dB；Smin=OBU的唤醒灵敏度=-40dBm。因此可求得OBU的下行唤醒作用距离在
15m左右。
OBU接收到的功率，经OBU的BP5K副载波调制后，再发射回RSU接收机，故接收功率为：
(2)式中，Lb为OBU的副载波调制和转发损耗，约为-6dB；月为上行链路时OBU与RSU接收机的距离。所以当只为5m-1lm的
正常通信范围时，R5U接收机射频端的动态起伏为-84dBm~-97dBm，RSU接收机灵敏度必须<-97dBm。
1．2 RSU接收机的总体设计
本 系统为微波反射式系统，OBU反射RSU发射机的载波作为上行发射载波，故RSU接收机的RF信号与本振10信号相同。所
以本接收机采用零中频接收方案设 计，因为上行副载波BPSK调制信号是双边带调制，它的频谱位于载频的两边，故不需要镜
频抑制。如图2所示，RSU接收机主要由射频带通滤波器、低噪声放 大器、1昆频器、中频带通滤波器和中频放大及BPSK解
调电路组成。
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