SDR接收機中的多端口前端技術(shù)研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對通信產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的需求在不斷上升，數(shù)量上的增加就需要更寬的通信帶寬，而質(zhì)量上的提升則需要更先進(jìn)的通信技術(shù)和優(yōu)化方法來保證。傳統(tǒng)的通信設(shè)備依賴過多的硬件設(shè)備來實現(xiàn)其性能，帶來了設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，價格昂貴等問題。因此，人們迫切需要新的技術(shù)來改變這一現(xiàn)狀。軟件無線(Software Defined Radio, SDR)概念的提出打破了設(shè)備之間通信功能的實現(xiàn)只能依靠硬件來發(fā)展的這一格局。SDR技術(shù)的應(yīng)用

2、范圍很廣，其中SDR接收機的應(yīng)用格外引人關(guān)注。要設(shè)計出性能優(yōu)異的SDR接收機就必須要設(shè)計高質(zhì)量的接收機射頻前端。
　　使用多端口傳感的SDR接收機前端具有帶寬大、單片微波集成電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)集成簡單高效等優(yōu)點，其中六端口結(jié)是多端口體制的典型，國內(nèi)外學(xué)者對該技術(shù)也進(jìn)行了很多的研究，他們設(shè)計出許多結(jié)構(gòu)新穎，性能優(yōu)良的六端口結(jié)電路，但是在帶寬上尚存在需要提

3、升的空間。鑒于此以及實際項目需求，本文優(yōu)化設(shè)計了兩款寬帶六端口結(jié)電路，覆蓋的頻率范圍分別為2.5GHz~10GHz和6GHz~18GHz，該技術(shù)使得SDR接收機前端的帶寬得到了進(jìn)一步擴展。論文包括的主要內(nèi)容有：
　　1、闡述了多端口傳感的原理和數(shù)學(xué)模型，并對基于六端口傳感的信號解調(diào)原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為六端口結(jié)前端的設(shè)計做了理論鋪墊。
　　2、優(yōu)化設(shè)計了一種頻段為2.5GHz~10GHz的寬帶六端口結(jié)電路。提出了基于多節(jié)數(shù)

4、的帶寬擴展方法，對功分器和耦合器進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，實現(xiàn)了帶寬為2.5GHz~11.5GHz的7節(jié)Wilkinson功分器和帶寬為2GHz~12GHz的9節(jié)交叉串聯(lián)耦合器，并將它們進(jìn)行組合優(yōu)化實現(xiàn)了寬帶六端口結(jié)電路。仿真結(jié)果表明設(shè)計的六端口電路在帶寬范圍內(nèi)具有良好的性能。
　　3、研制了另一種頻段為6GHz~18GHz寬帶六端口結(jié)電路。首先，采用微帶線-槽線結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計出寬帶的異面反相功分器。其次，提出拓展節(jié)數(shù)和改變耦合器微帶線中間