Ku波段衛(wèi)星信號的接收與前端處理設(shè)計研究.pdf

1、在微波和毫米波系統(tǒng)中，接收前端部件在系統(tǒng)性能中有著關(guān)鍵性的作用。
　　 基于面向衛(wèi)星電視信號的接收機(jī)射頻前端的理論和設(shè)計，本文進(jìn)行了研究應(yīng)用于ku 波段的射頻前端單元電路低噪聲放大器，微波濾波器，混頻器等。
　　 Ku 波段微帶下變頻器將天線接收到的Ku 波段射頻信號，經(jīng)過低噪聲放大、混頻后下變頻為中頻信號,送至衛(wèi)星電視接收機(jī)。對衛(wèi)星電視在某個頻段內(nèi)的所有頻道信號進(jìn)行低噪聲放大和下變頻。低噪聲放大要用波導(dǎo)作輸入傳輸線，這

2、就要有波導(dǎo)與微帶過渡段，選擇波導(dǎo)中探針的長度和直徑，可保證波導(dǎo)與微帶線之間達(dá)到最佳的匹配。下變頻是在混頻電路中完成的，它由高頻頭輸入頻率與高頻頭本振頻率混頻后輸出一中頻信號頻率，并通過特性阻抗為75Ω的同軸電纜傳送到衛(wèi)星接收機(jī)的輸入端，供衛(wèi)星接收機(jī)接收。
　　 本文根據(jù)變頻器理論，分析組件的各項指標(biāo)，給混頻器選擇適當(dāng)?shù)男酒?，確定兩個下變頻本振；由安捷倫的ADS2008軟件設(shè)計出位于接收系統(tǒng)前端的低噪聲放大器（LNA）；根據(jù)選擇頻

3、帶確定濾波器的頻率通帶，及各種性能指標(biāo)要求設(shè)計出各類型濾波器。文章著重介紹了LNA 設(shè)計芯片的選擇，外圍電路的設(shè)計，對照著仿真圖，tune電路圖，得到適合指標(biāo)的低噪聲放大器電路圖。文章詳細(xì)介紹了單端混頻器、雙平衡濾波器和諧波濾波器的工作原理，及混頻器的各項性能指標(biāo)，并根據(jù)實際情況選擇出需要的混頻單片。依次介紹了設(shè)計低噪聲放大器，濾波器的設(shè)計過程與電路設(shè)計的效果，混頻器的各個技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計原理。本文設(shè)計出的低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、增益等性

4、能不錯，基本符合設(shè)計目標(biāo)要求。濾波器的效果也基本符合設(shè)計目標(biāo)。
　　 文章確定了接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了各種系統(tǒng)接收結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣處，確定了兩次下變頻方案，討論了單本振兩次下變頻方案和傳統(tǒng)二次下變頻方案并詳細(xì)介紹了單本振兩次下變頻方案中N 值的確定。由于低噪聲放大器（LNA）的噪聲系數(shù)與放大器增益的不一致性，所以在smith 圓圖中選擇恰當(dāng)?shù)囊稽c，在滿足一定的噪聲系數(shù)情況下，盡量的提高放大器的增益，在LNA的下一級或選用放大器或選擇高