一點(diǎn)多址接收機(jī)中射頻前端的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、微波一點(diǎn)多址通信由微波中繼通信發(fā)展而來，可以解決稀路通信的需要，而且傳輸速率高，成本低，維護(hù)操作簡便，通信質(zhì)量好，在許多幅員遼闊、用戶分散、人口密度較低、話務(wù)量較小的地區(qū)，以及地形復(fù)雜、用有線方式難以到達(dá)的山區(qū)和海島，一點(diǎn)多址通信為解決這一問題提供了一種行之有效的方法。本文是結(jié)合1.5GHz一點(diǎn)多址接收機(jī)系統(tǒng)的研制所做的研發(fā)工作。接收機(jī)采用傳統(tǒng)的超外差結(jié)構(gòu)，其中位于射頻前端的低噪聲放大器及其后面的濾波器是接收機(jī)電路中的關(guān)鍵部件，基于此本

2、文對接收機(jī)中射頻前端的這兩個重要部件展開了討論和研究。 本文首先介紹了微波一點(diǎn)多址系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對所要研究的內(nèi)容介紹了目前濾波器及低噪聲放大器的研究現(xiàn)狀。接著介紹了濾波器設(shè)計(jì)的一般理論與方法，重點(diǎn)是微帶濾波器的設(shè)計(jì)方法，并將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與先進(jìn)的微波電路仿真軟件HFSS相結(jié)合，對其進(jìn)行建模、仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試成功設(shè)計(jì)出了用于1.5GHz一點(diǎn)多址接收機(jī)中的微帶濾波器，濾波器采用發(fā)夾式結(jié)構(gòu)，所設(shè)計(jì)的濾波器滿足了系統(tǒng)的指標(biāo)要求

3、，并且減小了體積，大幅度地降低了成本，現(xiàn)已用于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中。在應(yīng)用仿真軟件對濾波器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的同時，對微帶濾波器中抽頭式和平行耦合兩種輸入輸出方式作了對比研究，結(jié)果表明抽頭式結(jié)構(gòu)具有更好的帶內(nèi)及帶外指標(biāo)，這也是本次設(shè)計(jì)的濾波器采用抽頭式輸入輸出結(jié)構(gòu)的原因。濾波器的設(shè)計(jì)工作表明，將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與微波仿真軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法是可行的，并且減小了設(shè)計(jì)過程中的調(diào)試工作量，縮短了研制時間，提高了研發(fā)效率。 本文基于提高系統(tǒng)可靠性的

4、考慮，研究了平衡式低噪聲放大器。平衡式低噪放不僅可以提高系統(tǒng)可靠性，同時可以增大接收機(jī)動態(tài)范圍。傳統(tǒng)的平衡式結(jié)構(gòu)中耦合器通常采用微帶結(jié)構(gòu)，需占用很大面積，本文討論了目前文獻(xiàn)中提到的幾種減小耦合器面積的方法，并提出了利用集總參數(shù)元件設(shè)計(jì)平衡式放大器的思想，利用ADS軟件進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明這種方法的可行性，大幅度地縮小了平衡式低噪放所占的電路面積，同時這種結(jié)構(gòu)也可用于其它的有源電路的設(shè)計(jì)中，擴(kuò)大了平衡式結(jié)構(gòu)在微波電路中的應(yīng)用，并為