基于ADS的接收機(jī)射頻前端的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近幾十年來(lái)，以移動(dòng)通信應(yīng)用為主的無(wú)線技術(shù)發(fā)展尤為迅速，包括無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星通信(SATCOM)、遙感測(cè)繪(RSM)、射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)等都已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步和成功。射頻前端電路作為它們整個(gè)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，直接影響著整機(jī)系統(tǒng)的性能。本文主要選取了超外差式接收機(jī)作為模型，圍繞著它射頻前端的濾波器、低噪聲放大器、混頻器來(lái)展開(kāi)。內(nèi)容涉及微帶帶通濾波器、寬帶低噪聲放大器、改進(jìn)型的基本Gilb

2、ert單元混頻器的研究、設(shè)計(jì)與仿真。
　　 本文首先對(duì)比分析了幾種常見(jiàn)接收機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，并給出了影響接收機(jī)性能的技術(shù)指標(biāo)。并根據(jù)本課題所研究的內(nèi)容，選定以超外差式接收機(jī)的結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)模型，來(lái)研究其射頻前端電路。
　　 其次，對(duì)此結(jié)構(gòu)接收機(jī)射頻前端的第一個(gè)元器件帶通濾波器進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)。在對(duì)濾波器的性能指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明和分析后，利用微帶線設(shè)計(jì)了一個(gè)中心頻率在3.05GHz的平行耦合結(jié)構(gòu)的微帶帶通濾波器。并利用

3、ADS(Advanced Design System)仿真軟件對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化仿真。從仿真結(jié)果來(lái)看，設(shè)計(jì)滿足要求。
　　 再次，對(duì)緊接帶通濾波器之后的低噪聲放大器進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。首先對(duì)低噪聲放大器的工作原理進(jìn)行了說(shuō)明和性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并介紹了一種利用在頻帶范圍內(nèi)對(duì)低噪聲放大器進(jìn)行阻抗匹配，以達(dá)到所在頻帶范圍內(nèi)滿足低噪聲放大器增益、噪聲系數(shù)等指標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。結(jié)合ADS仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采用了高電子遷移率晶體管AT

4、F54143芯片作為核心，設(shè)計(jì)了一個(gè)工作在2.9～3.1GHz頻段的低噪聲放大器。通過(guò)優(yōu)化仿真，從結(jié)果中可以得出，所設(shè)計(jì)的低噪聲放大器各技術(shù)參數(shù)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　 最后，本文針對(duì)接收機(jī)射頻前端的混頻器做了重點(diǎn)研究。在對(duì)不同混頻器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)介紹的基礎(chǔ)上，詳細(xì)說(shuō)明了基本Gilbert單元混頻器的工作原理及其性能。并針對(duì)它的跨導(dǎo)級(jí)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新的改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用場(chǎng)效應(yīng)管交叉差分的結(jié)構(gòu)取代了混頻器原有的電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)ADS仿