無(wú)線通信射頻收發(fā)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，射頻電路有著廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。無(wú)論是民用還是軍用，無(wú)線通信技術(shù)深刻地促進(jìn)了人類通信方式的革新，隨著通信系統(tǒng)信息容量的不斷提高，射頻技術(shù)在無(wú)線通信中占據(jù)著舉足輕重的位置。射頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得越來(lái)越多的領(lǐng)域需要射頻人才，所以對(duì)射頻收發(fā)系統(tǒng)的研究是非常必要的。 本文主要針對(duì)射頻收發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成，以ADS軟件為設(shè)計(jì)工具與仿真軟件，從系統(tǒng)和電路兩部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。在基本概念方面，討論了射頻收發(fā)系統(tǒng)的相關(guān)背景、設(shè)計(jì)理論

2、及技術(shù)指標(biāo)。在電路結(jié)構(gòu)方面，獨(dú)立地給出了天線（Antenna）、低噪聲放大器（LNA）、混頻器（Mixer）和微帶濾波器（Micro-strip Filter）的設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行ADS（Advanced Design System）仿真，經(jīng)過(guò)分析與優(yōu)化仿真結(jié)果，得出符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)。 其中，微帶天線主要從優(yōu)化反射系數(shù)方面設(shè)計(jì)了一個(gè)矩形微帶天線。低噪聲放大器選用ADS元件庫(kù)中自帶的AT41511BIJ模型管進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定晶

3、體管工作點(diǎn)后，對(duì)S參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電路輸入輸出匹配，滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。根據(jù)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，可將混頻器分為單平衡混頻器和雙平衡混頻器。對(duì)混頻器的研究也是從這兩種結(jié)構(gòu)開始。設(shè)計(jì)二極管單平衡混頻器時(shí)，用一個(gè)3dB的定向耦合器、晶體管和匹配電路實(shí)現(xiàn)，經(jīng)仿真，得出耦合器的端口反射系數(shù)和端口間隔離度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。利用二極管構(gòu)建的雙平衡混頻器工作在開關(guān)狀態(tài)，性能優(yōu)良，所以設(shè)計(jì)雙平衡混頻器時(shí)使用了四個(gè)二極管，經(jīng)仿真得三個(gè)端口的頻率響

4、應(yīng)不是很好，于是對(duì)三個(gè)端口電路進(jìn)行匹配濾波，仿真結(jié)果顯示三個(gè)端口之間的隔離度好，少有信號(hào)之間的泄漏。在對(duì)射頻電路中濾波器電路進(jìn)行研究設(shè)計(jì)時(shí)，采用兩個(gè)普通微帶線Mlinl和五個(gè)平行耦合線Mcfil級(jí)聯(lián)構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)，初步仿真后，帶內(nèi)衰減和端口反射系數(shù)不符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)優(yōu)化后符合了設(shè)計(jì)指標(biāo)。 結(jié)合設(shè)計(jì)電路時(shí)用到的器件參數(shù)和Agilent公司的射頻仿真軟件ADS的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了各部分電路的仿真設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)的射頻收發(fā)模塊的性能進(jìn)行了分析和測(cè)