无线通讯系统射频前端集成模块的仿真设计.doc

资料分类:本科论文 上传会员:小熊熊 更新时间:2018-05-02
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摘要:随着通讯手段的日益丰富和通信技术的不断发展,通信领域经历了从有线到无线,从低频到高频的巨大变化,在强大激励和技术的有力支持下,与现代通信相匹配的射频电路得到了广泛的应用,逐渐成为科学和工程领域中一个令人瞩目的技术。射频(RF, Radio Frequency)前端是无线通讯系统的重要模块,他的性能直接影响整个系统的性能。射频前端在无线通讯收发机中的特殊作用,使他成为了国内外无线通讯领域的研究重点和难点。本文的主要工作在于:

    给出射频接收机的主要性能指标,分析比较了几种常用接收机的结构。根据实际实验的设计需要,给出了无线通讯系统所采用接收机的前端结构,分析所采用结构的性能;

 重点研究了射频滤波器,分析了射频微带带通滤波器的设计原理,并在此基础上仿真和分析了常见的微带带通滤波器。 利用软件设计了基于晶体管的低声噪音放大器(LNA, Low Noise Amplifier)和基于变频二极管的无源单平衡混频器,并进行了仿真:根据系统的设计要求,对仿  真电路和性能参数进行了反复优化,设计出了满足需要的2.4GHz无线通讯系统的接收机射频前端模块。然后,基于LNA和混频器的单片微波集成电路(MMIC,Monolithic Microwave Integrated Circuits)芯片,制作了低噪声放大器和混频器的硬件电路,并进行了实际电路调试,并进行了各模块电路的性能测试和数据分析,满足需要,验证了各模块设计的可行性。

 

关键词:射频前端;射频滤波器;低噪声放大器;混频器

 

目录

摘要

Abstract

1绪论-6

1.1课题背景及研究意义-7

1.2 国内外研究现状-7

1.3 课题的主要工作-7

2 射频收发机-7

2.1射频收发机的主要技术指标-8

2.1.1 灵敏度-8

2.1.2 选择性-8

2.1.3 噪声系数-8

2.1.4 线性度-8

2.1.5 动态范围-8

2.2 射频接收机体系结构-8

2.2.1超外差式接收机-8

2.2.2 直接下变频接收机-9

2.2.4 数字中频接收机-10

2.3 射频发射机-11

2.4 收发机射频前端结构-11

2.4.1 接收机射频前端结构-11

2.4.2 系统仿真-12

2.5 本章小结-15

3 射频滤波器-16

3.1射频滤波器概述-16

3.2 射频滤波器的主要指标-16

3.3常见的射频滤波器-17

3.3.1 LC滤波器-17

3.3.2晶体滤波器-17

3.3.3 陶瓷滤波器-18

3.3.4 薄膜体声滤波器-18

3.4 射频滤波器的基本结构-19

3.5 滤波器基本分析方法-21

3.5.1 镜像参量法-21

3.5.2 插入损耗法-22

3.6 射频滤波器的设计-22

3.6.1 集总参数滤波电路到分布参数滤波电路的变换-22

3.7 耦合线滤波器-26

3.7.1 耦合微带线滤波器-26

3.7.2 耦合谐振器滤波器-27

3.8 半波长平行耦合微带线滤波器的仿真设计-27

3.9  本章小结-29

4  低噪声放大器-31

4.1 低噪声放大器的主要技术指标-31

4.2 低噪声放大器基本电路-31

4.3 常见的LNA电路配置-32

4.4 LNA 的仿真设计-32

4.4.1 参数要求-33

4.4.2 LNA 的仿真设计-33

4.5 小结-37

5  混频器-38

5.1混频器的特性-38

5.1.1 频谱特性-38

5.1.3 噪声系数-38

5.1.4 线性动态范围-39

5.1.5 工作频率-39

5.1.6 隔离度-39

5.1.7 本振功率-39

5.2 几种常见混频器-39

5.2.1 单端二极管混频器-39

5.2.2 单端FET混频器-40

5.2.3 单平衡二极管混频器-41

5.2.4 单平衡有源混频器-41

5.2.5 吉尔伯特双平衡混频器-42

5.3无源混频器的仿真设计-42

5.3.1  设计要求-42

5.3.2 无源混频器的仿真设计-42

5.4 小结-47

6 结论-48

致谢-49

参考文献-50

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上传会员 小熊熊 对本文的描述:本课题第二章主要介绍了射频收发信机的几种常见结构及其技术指标,并对射频发射机进行了仿真设计。第三章主要介绍了射频滤波器的技术指标,几种常见结构和分析方法,并对五阶......
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