VHF 跳频电台接收机射频前端的仿真设计与研究
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无线通讯系统射频前端集成模块的仿真设计无线通信系统中的射频前端集成模块是指包含收发信道和信号处理电路的集成电路。
其设计对于无线通信的性能和可靠性至关重要。
因此,对于射频前端集成模块的仿真设计具有很大的实际意义。
以下是针对无线通讯系统中的射频前端集成模块的仿真设计步骤:1. 首先,需要准确地分析整个无线通信系统的性能指标和技术要求。
这一步是整个仿真设计的基础,必须选择适合系统特点的仿真模式和模型。
2. 其次,必须对信号源进行建模,以确定接收端和发射端的信号源特性。
可以使用MATLAB、SPICE等工具建立各种信号源的数字模拟。
3. 接下来,针对信号源的模型,需要考虑信号处理电路的设计。
该部分主要是射频前端收发信道电路,包括低噪声放大器、混频器、滤波器、功率放大器等。
同时,需要设计特定的频率、带宽、增益、线性度等电路参数,并在仿真中优化这些参数的选择。
4. 在前面,需要使用模拟器模拟整个集成模块,以评估其性能表现。
在此过程中,可以考虑多种电路的组合,与其他电路之间的组合方式,以及线性度、可靠性等因素在内的各种可能影响设计的因素。
5. 通过对仿真结果进行量化与分析,对整个电路进行优化。
可以采取对参数进行微调的方式来确定最佳设计参数。
6. 最后,需要对优化后的集成模块进行验证,以确认其最终的性能和有效性。
这通常需要通过实验室环境和实际的通信场景来测试。
需要注意的是,以上仿真设计步骤是相对共性的,实际设计过程中还需要根据具体情况不断调整和优化。
同时,需要注意的是仿真涉及到了很多参数和技术,要求设计者要有扎实的信号处理和电路设计知识。
软件无线电跳频电台接收机射频前端设计王燕君【摘要】基于软件无线电的基本要求和发展趋势,提出了一种应用在软件无线电跳频电台中接收机射频前端电路结构,分析了接收机射频前端的总体设计方案,包括前端各部分增益的分配、动态范围的分配、噪声系数及灵敏度的计算,讨论了对器件选择的考虑.实际测试结果表明,该射频前端性能指标满足设计要求.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2012(052)006【总页数】5页(P969-973)【关键词】软件无线电;跳频电台;接收机射频前端;灵敏度;噪声系数;动态范围【作者】王燕君【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN802随着数字信号处理技术的发展以及电子器件制作工艺的提升,A/D、D/A的采样速率越来越高,数字处理不断往射频推进,采样频率已从基带进入到了较高的频率,信道可重构能力不断得到提升,系统可以从中频直接采样,继而进行信号处理[1]。
本文所研究的接收机射频前端是基于软件无线电理论来设计和实现的,以达到建立一个通用化、标准化、模块化的接收机射频前端的目标。
本文综合考虑了接收机射频前端的各项指标,设计出了一种用于跳频通信系统的接收机射频前端,该接收机射频前端具有灵敏度高、动态范围大、噪声系数低、线性度好等特点。
本文所讨论的接收机射频前端采用超外差体系结构,其电路如图1所示[2]。
该接收机射频前端的工作频率范围为100~400MHz,一中频频率900 MHz,二中频频率70 MHz,天线馈送的射频信号经过电调放大单元完成低噪声放大后,与高本振混频得高中频900 MHz,然后通过两级声表面波滤波器滤波、放大,再与低本振混频后产生70MHz的中频信号,中频信号滤波、放大处理后送信号处理模块。
该接收机射频前端主要指标如下:灵敏度小于-113 dBm;动态范围大于等于120 dB;中频输出功率范围-20~-10 dBm;中频抑制比大于等于90 dB;镜频抑制比大于等于80 dB;中频选择性:6 dB带宽时大于等于68 kHz,60 dB带宽时小于等于170 kHz。
VHFUHF接收机的研究与设计的开题报告
1. 研究背景
随着通信技术的发展,VHF/UHF频段正在成为无线通信的一个重要频段。
VHF/UHF频段的无线接收机可以在无线通信、航空和航天、卫星通信等领域中广泛应用。
因此,对VHF/UHF接收机的研究与设计具有重要意义。
2. 研究目的
本文的研究目的是设计一款高性能的VHF/UHF接收机。
该接收机需要具有以下特点:
(1)频率范围广泛,能够接收VHF/UHF频段的信号;
(2)高灵敏度,能够接收较微弱的信号;
(3)高选择性,能够有效地过滤掉干扰信号;
(4)低噪声,能够提高接收机的信噪比;
(5)简单易用,能够适应不同应用场合的需求。
3. 研究内容
(1)VHF/UHF频段的调研:了解VHF/UHF频段的特点、应用场景等信息。
(2)VHF/UHF接收机的设计:设计一款VHF/UHF接收机,包括射频部分、中频部分和数字信号处理部分。
(3)性能测试:对设计出的VHF/UHF接收机进行性能测试,包括频率响应、灵敏度、选择性、噪声等测试。
4. 创新点
(1)综合应用了调频解调、数字信号处理等多种技术,提高了接收机的性能;
(2)设计了一种低噪声放大器,提高了接收机的信噪比;
(3)成功应用了数字信号处理技术,提高了接收机的抗干扰能力。
5. 研究意义
本文的研究对于VHF/UHF接收机的设计与研究具有重要意义,可以为未来的无线通信、航空和航天、卫星通信等领域中的应用提供高性能
的接收机。
同时,本研究的成果还可为后续研究提供一定的参考和借鉴。
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2014年秋季学期通信综合训练课程设计题目:跳频通信系统的研究与仿真专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:摘要跳频通信系统是一种典型扩展频谱通信系统,它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领域有着十分广泛的应用,已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向。
本文介绍了跳频通信系统的基本工作过程,从跳频系统的结构组成、工作原理、主要技术指标、跳频通信系统的解跳和解调等方面阐述了跳频通信基本原理,并对跳频通信系统的抗干扰技术及其性能进行了仿真研究和理论分析。
本文从理论上分析了跳频通信系统的抗干扰性能,其组成部分包括信号生成部分、发送部分、接收部分、判决部分、跳频子系统模块五个部分,并以2FSK系统为例,给出了上述通信干扰样式下的误码率理论分析结果,并利用Matlab中的Simulink仿真系统实现跳频系统的仿真和分析,达到了预期的效果。
关键词:扩频通信、跳频通信、MATLAB Simulink仿真一、Simulink简介Simulink 是MATLAB软件的应用,是一个对动态系统进行建模、仿真和对仿真结果进行分析的一个软件包,是在MATLAB中建立系统方框图和基于方框图的系统仿真环境。
Simulink将工程中通用的方框图设计方法与仿真系统建模统一起来,其采用的是基于时间流的链路级仿真方法。
这种系统中,仿真结果可以实时的通过可视化模块,将输入输出数据显示出来,可以更加方便地对系统进行可视化建模,使系统设计、模型检验和仿真调试工作更为方便。
经过多年的应用,Mathwork 公司开发出了很多工具箱,其中包括Simulink通信系统。
此系统目前已成为科学研究和工程应用的软件工具包。
Simulink能够完成大部分系统的动态仿真,提供了大量的内置模块,用户只需要知道模块的参数配置、输入输出等少数外部接口即可,而不必去关心其内部实现方式。
UHF频段RFID系统天线的设计仿真与验证的开题报告一、课题背景UHF频段的RFID技术已经被广泛应用于物联网、物流、供应链等领域。
在这些应用中,RFID系统天线的设计直接影响着RFID系统的性能和效率。
因此,对UHF频段RFID系统天线的设计与验证非常关键。
二、课题意义本课题旨在探究UHF频段RFID系统天线的设计与验证技术,研究RFID系统天线的设计原则和优化方法,提高RFID系统的读取距离和识别率,优化RFID系统的性能和效率,促进RFID技术的应用和推广。
三、研究内容1. UHF频段RFID系统天线的基本原理与结构设计方法研究;2. UHF频段RFID系统天线的仿真设计与分析;3. UHF频段RFID系统天线的实际制作和测量验证;4. 对UHF频段RFID系统天线的设计进行优化研究,提高其读取距离和识别率;5. 对UHF频段RFID系统天线的应用场景进行分析和验证。
四、研究方法1. 文献综述和理论分析方法,对UHF频段RFID系统天线的相关知识进行梳理和总结;2. 基于HFSS等仿真软件进行UHF频段RFID系统天线的仿真设计与分析;3. 基于PCB等电路板加工技术对UHF频段RFID系统天线进行实际制作;4. 借助RFID测试仪对UHF频段RFID系统天线进行测量验证;5. 应用分析和场景验证方法,对UHF频段RFID系统天线的效果进行评价和优化。
五、拟定工作计划1. 确立UHF频段RFID系统天线的设计原则和结构;2. 研究UHF频段RFID系统天线的仿真设计方法,并完成仿真分析;3. 基于仿真设计结果,进行UHF频段RFID系统天线的实际制作和测量验证;4. 对实际测试结果进行分析和评价,进行UHF频段RFID系统天线的优化研究;5. 对UHF频段RFID系统天线的应用场景进行分析和验证,完成论文撰写。
六、预期成果1. UHF频段RFID系统天线的设计原则和优化方法;2. UHF频段RFID系统天线的仿真设计和实际制作;3. UHF频段RFID系统天线的测量结果分析和优化;4. UHF频段RFID系统天线的应用场景分析和验证;5. 论文撰写和口头报告。
堕堑查兰堡主翌窒圭兰垡堡塞苎二皇∑坚燮鉴妻墨堕塑兰一第一章VHF跳频器实验方案现代战争的一个特点是高科技战争,海湾战争迫使世界各国加紧高科技武器的研制和装备。
通信技术是战争中的重要技术,而跳频通信是现代军事通信的首选方案。
随着现代通信技术的发展,无线通用接口蓝牙(Bluetooth)也是以跳频通信为其关键技术。
在跳频通信中有三大核心技术:频率合成,伪随机码的产生和同步技术。
本论文正是对跳频通信中的频率合成和伪随机码的产生这两个方面进行研究,并从软件和硬件方面加以实现。
因为跳频通信是扩频通信的一种,因此在介绍实验具体方案之前,先简单介绍一下跳频通信的基本理论。
扩频通信是扩展频谱通信的简称,它是用某个扩频函数将欲传输的基带信号(即信息)的频谱扩展很多倍后再经信道传输,在接收端用反变换恢复原来的消息。
扩频通信的基本特点是传输信息所用信号的带宽远远大于信息本身的带宽。
因此扩频通信必须满足两个条件:(1)传输带宽必须远大于所传送原始信号的带宽,它们之比即为扩频处理增益Gp,通常Gp>100。
(2)除了被传输的基带信号外,扩频通信中必须要使用某个确定的函数来确定信号扩展后的传输带宽,这个函数称为扩频函数。
扩频函数与所传信息本身无关,一般来说扩频函数就是伪随机码(也称为伪噪声码)。
扩频通信因为具有抗干扰能力强、信号的功率谱密度低、信息保密效果好、易于实现码分多址、抗衰落能力强,信息传输可靠性高等特点被广泛应用于现代移动通信中。
跳频通信相对于直扩来说,最大的优点是没有“远近”效应,因此在军事通信中较多使用跳频通信,或者使用跳频与其它扩频方式组合的通信方式。
跳频这一物理概念用最简单的术语表达就是“多频、选码、频移键控”,即用伪码序列构成跳频指令来控制频率合成器,并在多个频率中进行的频移键控。
常见的二元移频键控2FSK只有两个频率fl,f2分别分别代表传号和空号,而跳频系统则要求提供几百个、甚至上万个频率。
跳频系统的原理框图如图1.1,在发送端信息码序列与伪随机序列调制后,按不同的跳频图案或指令去控制频率合成器,南开大学硕士研究生学位论文第一章VHF型!塑壁壅墅查墨竺塑笙使其输出频率在信道里随机跳跃地变化,如图1.2。
VHF电台收发系统的设计与研究摘要:最近几年,无线通信这一技术在延展,无线电台也拓展了原有的应用范围。
MIS这一类别的体系,能经由卫星定位,辨识特有的搜索目标,并确认这个目标的速率、现存的方位。
因此,有必要明晰MIS现有的发展状态,并解析VHF框架下的调试路径及设计路径。
电台收发这样的体系,在安设过程中,会遇到偏多的问题,要摸索最佳的化解办法。
关键词:VHF 电台收发系统设计方式一、VHF搭配的发射体系从现状看,无线通信延展了原有的范围。
电台现有的发射机,是收发信机衔接着的重要成分,能决定这一设备的总性能。
VHF架构下的发射机,要调制这个体系内的载波,把载波更替成特有的带通信号,并挪动到必备的频段之上;同时,还要确保这一频段涵盖着足量的功率。
发射机产出的信号,是信道固有的高频信号,这种信号的功率也会偏大。
因此,要着力去限缩这种信号产出的信道干扰。
VHF涵盖着的发射机,融汇了调制性能、变频性能、放大功率的独特性能、体系内的滤波性能。
(一)概要的设计思路电台收发路径下的发射机,可以分出锁相式的、表面波的、移动频率的独特设备。
比对其他类别的设施,锁相架构下的发射机,能直接去调试现有的射频端;因此,它能获取到期待中的高频率,且能稳定住这样的频率。
锁相环框架下的发射机,衔接起了调制设备、体系内的上变频器。
锁相环带有独特的滤波属性,它能抑制住变频路径产出的噪音及谐波。
建构在锁相环根基上的发射机,能搭配着FSK这样的调制路径,便利了多样的调试,也便利了体系内的频率设置。
(二)可用的设计路径VHF架构下的发射模块以内,FSK这样的信号,经由放大,被体系内的电位器获取到。
在这以后,频率合成产出的那种本振信号,会被预备好的模块调制,然后混同在现有的本振信号以内。
信号要经过这一体系内的预放电路、功率输出搭配着的网络,被运送到天线。
功率输出衔接着的网络,可以分出特有的管控电路、收发控制必备的开关。
为了限缩能耗、保护好现有的发射机,电路接纳了间断供电这样的发射途径。
接收机中的射频前端设计接收机中的射频前端设计摘要本文首先简要说明了射频前端在接收机中的重要性,之后详述了射频前端可能采用的几种结构,并分析了影响其性能的各种因素。
关键词射频前端混频器乱真响应互调截获点一、前言现代民用及军用设施使用电子设备繁多,电磁环境复杂,相互干扰严重。
一般地,车、船和飞机上的通信设备收发机都集成在一起。
以短波通信设备为例,发射机的残余信号在接收机输入端产生的电平达120dBμV(即13dBm)或更高。
而接收机所需接收的微弱信号电平可能仅-6~0dBμV(即-117~-113dBm)。
因此,要求接收机处理的信号动态范围高达120~126dB。
另外,高电平干扰信号与所接收信号频率仅相距数十千赫,所以,高电平干扰信号和它们在接收机中产生的互调产物会严重影响接收机的输出信噪比。
为了降低这种影响,就要求接收机具有以下性质:·高选择性,接收机的动态范围尽可能要大;·高线性,在信道滤波之前,降低带外高电平干扰信号在信道滤波器通带内产生的互调产物;·极低的本振相位噪声,以免邻近的干扰信号将本振噪声转换到接收机信道带宽内。
作为接收机重要组成部分的接收机射频前端是接收机动态性能的关键部件,它工作于中频放大器之前。
诸如动态范围、互调失真、-1dB压缩点和三阶互调截获点等,都与接收机前端的性能有直接关系。
本文以下将介绍接收机中的射频前端设计技术。
二、射频前端的几种结构1、最简单的射频前端结构接收机前端电路有几种不同的结构。
图1示出了一种最简单的形式。
这种结构无射频放大器,在带通滤波器之后,只有混频器和本机振荡器。
带通滤波器的输入来自天线,其输出经过混频器到达中频放大器进行后续处理。
这种结构的主要特点是:第一,在实现中所需成本比其它结构少;第二,避免由于处理无用的能量而消耗混频器的动态范围。
带通滤波器具有良好的前向性能(在通频带范围内)和良好的反向隔离性能。
这样可以防止本振信号能量辐射到天线,进而避免天线辐射这些信号能量。
UHF频段无线收发信机射频前端的设计的开题报告
一、选题背景
无线通信技术得到了广泛的应用,其中UHF频段的无线通信技术主要应用于远距离的数据传输和遥控。
因此,设计一款UHF频段的无线收发信机射频前端模块,对于了解射频信号的处理和控制、熟悉无线通信的应用具有很好的研究意义。
二、研究目的
本次研究旨在掌握UHF频段的无线通信原理及相关技术,通过对射频前端信号的分析和处理,设计一款符合规范要求的无线收发信机。
三、研究内容
1. UHF频段的无线通信原理及通信技术;
2. 了解无线收发信机的射频前端模块设计原理和技术;
3. 设计UHF频段的无线收发信机射频前端模块,包括:
(1)设计合适的带通滤波器,实现对信号的滤波和去除杂波;
(2)设计合理的功放电路,确保传输的信号能够在传输过程中不受损失;
(3)设计合适的天线,实现信号的发送和接受任务;
4. 利用测试设备对设计的射频前端模块进行测试和优化。
四、研究意义
本研究通过对UHF频段的无线通信原理及射频前端信号的分析和处理,为无线通信技术的发展提供了新思路和新方向。
同时也为信号处理和控制工程技术提供了新的研究模型和设计方法,具有一定的科学研究和实际应用价值。
VHF跳频电台接收机射频前端的仿真设计与研究施永热1,吴信宝21杭州电子科技大学电子信息学院,杭州 (310018)2中国电子科技集团公司第五十研究所,上海 (200063)E-mail: shirly@摘要:通过对VHF跳频电台接收机射频前端的介绍,运用Agilent公司的射频设计仿真软件ADS对整个接收机射频前端电路进行仿真和电路设计,构建了一个由保护电路,预选滤波器,低噪声放大器和自动增益控制电路组成的射频前端电路模型,并对其进行仿真,最后的实验结果表明,该文所设计的射频前端达到了系统的设计要求,并有所改善。
关键词:射频前端;LNA;数控跳频滤波器;ADS;增益中图分类号:TN921.引言近年来随着电子技术的飞速发展,无线电通信技术的应用越来越广泛。
射频前端作为接收机的重要组成部分,主要功能是将接收到的高频信号,转换成中频信号[1]。
射频前端电路对整个接收系统的性能有着至关重要的作用,其检测小信号的能力直接决定了接收机的灵敏度;对大信号的适应能力决定着接收机的动态范围;良好的线性度可以减少系统中的互调失真和交调失真。
本文着重介绍利用Agilent公司开发的功能强大的ADS(Advanced Design System)仿真软件对接收机的射频前端进行仿真,得到射频前端可靠的优越的性能指标,有利于缩短生产设计时间,降低生产成本,提高产品的质量。
2.射频前端的具体指标根据接收机的灵敏度、噪声系数、选择性、动态范围、镜象抑制和中频抑制等各项性能要求,分配到前端的各项技术指标为:(1)频率范围:30.000MHz-87.975MHz。
(2)增益:13dB±2 dB(高灵敏度),0dB±2 dB(低灵敏度)。
(3)像频抑制:30MHz~58.975MHz 不小于80dB,59MHz~87.975MHz 不小于75dB。
(4)具有高低灵敏度选择。
3.射频前端的仿真模型与总体设计本文中的射频前端电路主要模块如图1所示,根据该电路模块,在ADS中构建仿真电路图,高灵敏度条件下的射频前端电路图如图2所示,低灵敏度条件下的射频前端电路图如图3所示。
图1 射频前端电路主要模块Term Term2Z=50 OhmNum=2Term Term1Z=50 OhmNum=1图2 高灵敏度条件下的射频前端仿真电路图图2中所用的放大器件:晶体管为2N5031,场效应管为U310;在电路结构上采用级联结构,保证足够的功率增益,其中第一级晶体管电路采用负反馈技术保证放大器的稳定性[2]。
Term Term1Z=50 OhmNum=1图3 低灵敏度条件下的射频前端仿真电路图图3中所用的放大器件为场效应管U310,具有高增益,低噪声,高稳定的特性。
3.1数控跳频预选滤波器的仿真预选滤波器的基本作用是对频率有选择地通过,把需要的信号选出来,并抑制不需要的信号。
滤波器设计所关心的主要问题是信号通过滤波器所产生的插损大小,相位变化,以及对不希望信号的抑制能力。
考虑到设计的接收机工作在30~87.975MHz 的频率范围内,并希望实现该频段全部覆盖,以及保持有较高的接收灵敏度,因而最好选择使用电调谐滤波器,并且所选电调谐滤波器应具有较宽的调谐范围,较快的电调谐速度和较高的Q 值以实现频率预选。
本项目所设计的数控跳频预选滤波器是采用逻辑芯片控制电容器组的方法来实现滤波器中心频率调谐的双调谐滤波器[3]。
在ADS 中连接如图4所示的电路图,通过调谐控件对电容C01,C02的容值进行改变得到对选用不同的电容器组的滤波器进行仿真。
因为是通过改变电容来改变中心频率的,所以系统的品质因数、带宽和插入损耗会随电容的变化而变化,不可能一直保持一致,但只要滤波器的Q 、BW 和插入损耗在系统可接受的范围内变化,不影响系统的整体性能就可以,从而要求Q 值应在11~15之间改变,BW 则在1MHz~4MHz 之间变化,插入损耗的变化在4dB~6dB 。
图4各器件对应值见表1所示。
Term Term1Num=1Term Term2Z=50 OhmNum=2S_Param SP1L L L L图4 预选滤波器仿真电路图表1 元器件参考数据频率 L1 L2 L3 L4 L5 C01 C1 C02 C2 30MHz 98nH 98nH 3.5nH 85nH 85nH 290.8pF 20pF 290.8pF 20pF 60.5MHz 98nH 98nH 3.5nH 85nH 85nH 56.8pF 20pF 56.8pF 20pF 86.5MHz98nH 98nH 3.5nH 85nH 85nH 17.3pF 20pF 17.3pF 20pF预选滤波器在30MHz ,60.5MHz ,86.5MHz 的仿真结果如下所示,图5 中心频率30MHz 时的仿真结果 图6 中心频率60.5MHz 时的仿真结果图7 中心频率86.5MHz 时的仿真结果从图5、图6、图7的仿真结果中可以看出,中心频率为86.5MHz 时滤波器的带宽为freq, MHzd B (S (2,1))freq, MHzd B (S (2,1))freq, MHz d B (S (2,1))3.9MHz,插入损耗为5.352dB。
中心频率为60.5MHz时滤波器的带宽为2.6MHz,插入损耗为4.375dB。
中心频率为30.0MHz时滤波器的带宽为1.5MHz,插入损耗为5.764dB。
带宽和插入损耗在各频率点上出现不同的值,原因之一是通过改变电容值来改变中心频率,另一个原因是在仿真的过程中,把L3设定为一个固定值,因而在频率的高端出现了过耦合现象,频率的低端出现了欠耦合。
实际电路中,L3是电感L1、L2的寄生电感,其值是在变化的。
从仿真结果中还可以看出通过滤波器所得的频率响应是不对称的,信号在高于中心频率处的衰减速度要大于在低于中心频率处,这是因为所设计的预选滤波器是通过电感耦合造成的,如果使用的是电容耦合则得到与仿真结果成镜像关系。
总的来说,所设计的预先滤波器的带内插损和带宽都达到了系统的设计要求,能较好的实现选频滤波作用。
3.2 低噪声放大器(LNA)的仿真低噪声放大器(Low Noise Amplifier,简称LNA),是接收机射频前端的重要组成部分。
低噪声放大器主要有以下几个特点:首先,它位于接收机的最前端,要求噪声越小越好。
为了抑制后面各级噪声对系统的影响,要求有一定的增益,但为了不使后面的混频器过载,产生非线性失真,增益又不能过大,并且要求放大器在工作频段内应该是稳定的。
其次,它所接收的信号很微弱,低噪声放大器必定是一个小信号线性放大器。
而且受传输路径的影响,信号的强弱又是变化的,在接收信号的同时又可能伴随许多强干扰信号混入,因此要求放大器有足够的线性范围。
根据以上这些要求,在ADS2006仿真软件中进行仿真,设计了一种性能优越的LNA,以满足系统的要求,并有实际的应用价值。
3.2.1 高增益低噪声放大器仿真Options1VSWR1=vswr(S11)S_ParamSP2DC1TermTerm1Z=50 OhmNum=1图8 高增益低噪声放大器仿真电路图40506070803090-15-10-505101520-2025freq, MHzd B (S (2,1))d B (S (1,1))d B (S (2,2))405060708030904.154.204.254.304.354.404.454.104.50freq, MHzn f (2)图9 高增益下LNA 的S 参数 图10 高增益下LNA 的噪声系数3.2.2低增益低噪声放大器仿真图11 低增益低噪声放大器仿真电路图40506070803090-20-10010-3020freq, MHzd B (S (2,1))d B (S (1,1))d B (S (2,2))405060708030902.862.872.882.852.89freq, MHz n f (2)图12 低增益下LNA 的S 参数 图13 低增益下LNA 的噪声系数从仿真结果分析,所设计的低噪声放大器,有较好的增益的同时,噪声系数也很小,满足系统的设计要求,具有良好的实用性,可靠性。
4. 射频前端的仿真结果freq, MHzd B (S (2,1))d B (S (1,1))图16 高灵敏度条件下的射频前端仿真结果freq, MHzd B (S (2,1))d B (S (1,1))图17 低灵敏度条件下的射频前端仿真结果RF_pwrl i n e a rd b m _o u t RF_pwr l i ne a rd b m _o u t图18 30MHz 1dB 增益压缩点 图19 60.5MHz 1dB 增益压缩点RF_pwrl i n e a rd b m _o u t图20 86.5MHz 1dB 增益压缩点5. 总结从仿真结果可以看到,高灵敏度条件下的增益:30MHz 为13.83dB ,60.5MHz 为12.87dB ,86.5MHz 为13.07dB ;像频抑制:30MHz 为134.8dB ,60.5MHz 为70.7B ,86.5MHz 为77.2dB 。
低灵敏度条件下的增益为:30MHz 为-2.41dB ,60.5MHz 为-0.87dB ,86.5MHz 为0.80dB ;像频抑制:30MHz 为149.8dB ,60.5MHz 为84.8dB ,86.5MHz 为92.3dB 。
基本达到了预期的指标要求,同时实现了高低灵敏度选择,自动增益控制。
为下一步实际电路的设计奠定了一定的基础,缩短了产品设计的周期,降低了设计成本。
参考文献[1] 袁杰. 实用无线电设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006.6[2] 谢嘉奎,宣月清,冯军. 电子线路:线性部分(第四版)[M]. 北京: 电子工业出版社, 1999.6 [3] 彭峰,雷李,张里. 跳频接收机中调谐高放电路的设计[J]. 信息安全与保密, 2007.1: 93-95VHF Frequency-hopping Radio Receiver Front-end Designand Simulation StudiesShi Yongre 1,Wu Xinbao 21School of Electronics Information, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou (310018) 2No.50 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Shanghai (200063)AbstractBy presenting the VHF frequency-hopping radio receiver front end, based on the RF design and simulation software ADS by Agilent, this paper makes a receiver front-end RF circuit simulation and circuit design. A circuit protection, pre-filter, low-noise amplifier and automatic gain control circuit are constucted, and simulation after the circuit optimization, the final results show that the RF front-end in this paper meets the requirements for the system and improves.Keywords: RF front-end; LNA; frequency-hopping digital filter; ADS; gain作者简介:施永热,男,1984 年出生,杭州电子科技大学电子信息工程2007级硕士研究生,专业为电磁场与微波技术。