L波段接收機射頻前端硬件平臺設(shè)計及實現(xiàn).pdf

1、作為通訊設(shè)備的核心部件之一，L波段接收機在軍用和民用場合有著極其重要的應用價值。隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展、頻譜使用率的日益加劇，對接收機設(shè)計所需達到的各項性能指標也變得越來越苛刻。接收機射頻前端在整個系統(tǒng)設(shè)計過程中相當重要，其性能的好壞直接影響到基帶，從而影響到整個接收機系統(tǒng)。因此射頻前端的設(shè)計值得深入研究，特別是在復雜電磁干擾環(huán)境下，對射頻前端的設(shè)計是一個比較大的挑戰(zhàn)。
　　本文設(shè)計與實現(xiàn)了L波段接收機射頻前端的硬件平臺。結(jié)合

2、指標中的低噪聲系數(shù)（<5dB）、寬頻帶（1150MHz～1550MHz）、雜散（≤-55dBC）、最大變頻增益（80dB）、輸出中頻（70MHz±11MHz）等要求，通過比較當前常見的接收機體系結(jié)構(gòu)，選擇兩次下變頻的中頻式。
　　利用Genesys和 ADS仿真軟件選擇變頻方案，分析中頻帶內(nèi)雜散分布確定一級中頻為440MHz，預算低噪放增益為15dB，一級、二級中放電路增益各為40dB，通過輸入不同強度的1350MHz單音信號對整

3、體鏈路進行雜散分析，論證系統(tǒng)總體設(shè)計方案的可行性。
　　本文對射頻前端關(guān)鍵技術(shù)進行研究和仿真，包括低噪放的匹配和偏置電路設(shè)計、穩(wěn)定性分析；結(jié)合指標中高頻率分辨率（1MHz）、極短的切換時間（20us）的要求，本振1的設(shè)計采用雙鎖相環(huán)的乒乓方式、本振2的設(shè)計通過自帶VCO的鎖相環(huán)。AGC方案采用在輸入通道中的 L端口、一中頻、二中頻處各插入一個PIN二極管衰減器來控制總增益，保證70MHz中頻口輸出功率為0dBm，通過檢波使3個衰減

4、器先后起控，達到高動態(tài)的增益要求（80dB）。
　　利用分析和仿真結(jié)果，對濾波器、低噪聲放大器、混頻器、頻率合成系統(tǒng)、AGC電路、FPGA及外圍電路等進行原理圖的設(shè)計。由于頻率合成系統(tǒng)在整個設(shè)計中尤為重要，詳細地論證主要器件的選型、通過ADIsimPLL和Hittite PLL Design仿真工具對時鐘分配器和PLL進行相位噪聲的仿真和分析等，最終選定一套切實可行的方案作為本系統(tǒng)的頻率源。
　　最后利用Cadence Al