接收机射频前端的设计与电磁兼容性分析

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在无线通信中靠近天线部分的射频电路叫做射频前端,射频前端电路是无线通信系统中最核心的部分,它的性能直接影响着通信系统的工作质量,其中接收机的射频前端电路是无线通信系统中设计难度最大、技术要求最高的部分,它对电磁干扰的敏感度也较高,因此它也是国内外无线通信领域研究的热点。本文设计了一个超外差式接收机,它的工作频段为2.5GHz左右。在设计前首先对其灵敏度、谐波、线性化(三阶交调)等方面分别提出了设计指标,并搭建了其整体结构框图,随后按照结构图分别对其各个模块进行了理论分析和设计仿真,并分析了其电磁兼容特性,其中包括了低噪声放大器、低通滤波器、可变衰减器以及单平衡混频器。低噪声放大器(LNA)采用两级放大结构,仿真结果证明有很好的噪声性能及增益;低通滤波器采用阶跃阻抗式滤波器,是一种经典的滤波器设计方法,容易实现且性能较好;可调衰减器主要为了在仿真中模拟信号在传输线上的衰减,文章选取了安捷伦的设计案例进行仿真;混频器为单平衡无源混频器,采用3dB定向耦合器实现两路平衡混频,仿真证明其抗噪性能良好、混频效率较高。最后将设计好的各个模块封装后连接起来进行仿真,各项参数均满足设计指标,噪声系数小,灵敏度较高,并很好地抑制了三阶交调。
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