[发明专利]一种毫米波通信系统

说明书

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种毫米波通信系统，包括WIFI基带板、毫米波变频模块、本振模块和毫米波MIMO天线，WIFI基带板分别与毫米波变频模块和本振模块相连，毫米波变频模块和毫米波MIMO天线相连。本发明实现毫米波通信，具有干扰小，传输速度高，延时低，尺寸小等特点，可以显着提高链路性能，并最大化无线通信的信道容量，且可以在短时间内开发出产品并应用。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种毫米波通信系统。

背景技术

随着智8K视频、VR、网络游戏、智能家居互联等业务的发展，无线数据传输速率的需求越来越大，正从数百Mbps向数千Mbps发展。2020年IEEE发布802.11ax标准，工作在2.4GHz和5GHz免授权频段，同时引入MU-MIMO、160MHz带宽、1024QAM高阶编码等技术，实现了最高9.6Gbps的传输速率。2019年IEEE成立了802.11be标准工作组，将理论的最高速率由802.11ax的9.6Gbps提高到802.11be的30Gbps。然而，在2.4GHz、5GHz等免授权频段干扰相当严重，在现实环境中应用受限，特别是160MHz带宽技术，由于干扰的存在，工作带宽将退化为80MHz、40MHz甚至是20MHz，数据传输速率急速下降，时延增加，性能极其不稳定。在6GHz以下的授权频段中，可利用的带宽资源也已经十分稀缺，尤其是很难得到较大的连续带宽，给移动通信的发展带来了瓶颈。而形成鲜明对比的是在毫米波频段仍然存在着大量的未被开发的有价值的频段，另外，毫米波频段也具备优异的抗干扰能力以及低时延性能，所以毫米波频段的利用成为了第五代移动通信(5G)系统演进和发展的大势所趋。其中，28GHz、39GHz、45GHz和60GHz等频段为潜在的5G毫米波应用频段。

Q波段是指30～50GHz范围内的频段，相比于其它的毫米波频段，该频段具有较低的大气衰减，能够实现在室外场景的部署，而且此频段有大约9.5GHz的频谱可利用，受到业界更多关注。

发明内容

本发明提供了一种毫米波通信系统，可以发挥毫米波频段干扰小，传输速度高，延时低，尺寸小等优点。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种毫米波通信系统，包括WIFI基带板、毫米波变频模块、本振模块和毫米波MIMO天线，WIFI基带板分别与毫米波变频模块和本振模块相连，毫米波变频模块和毫米波MIMO天线相连，本振模块提供本振信号给毫米波变频模块，毫米波变频模块将WIFI基带板提供的WIFI信号上变频至毫米波信号，毫米波变频模块通过毫米波MIMO天线发送毫米波信号；毫米波变频模块通过毫米波MIMO天线接收毫米波信号，毫米波变频模块将接收到的毫米波信号下变频至WIFI信号并输出给WIFI基带板。

作为本发明的优化方案，毫米波变频模块包括上变频电路、下变频电路、中频收发切换开关和毫米波收发切换开关，中频收发切换开关的一端和WIFI基带板的中频接口相连，中频收发切换开关的另一端分别和上变频电路、下变频电路相连，毫米波收发切换开关的一端分别和上变频电路、下变频电路相连，毫米波收发切换开关的另一端和毫米波MIMO天线相连，WIFI基带板分别控制中频收发切换开关和毫米波收发切换开关的接收与发送状态的转换。

作为本发明的优化方案，上变频电路包括依次连接的第一衰减电路、第一混频电路、第一毫米波滤波器电路和毫米波功率放大器，WIFI信号经第一衰减电路提升电路匹配性能后传输给第一混频电路，由第一混频电路将WIFI信号上变频至毫米波频段，第一毫米波滤波器电路将毫米波信号进行滤波后传输给毫米波功率放大器，毫米波功率放大器将信号放大后输出到毫米波收发切换开关。

作为本发明的优化方案，WIFI基带板提供毫米波功率放大器的使能信号。