实时USB频谱分析仪射频前端组件的设计与实现
发布时间：2021-01-23 06:03
无线通信技术的快速发展推动着频谱测量领域设计方案和技术应用的革新,传统频谱仪由于其重量和体积的限制在野外现场的实时测量中难以发挥作用,小型化、低成本便携式微波频谱分析仪越来越受到市场的欢迎和射频工程师的重视。射频前端作为频谱测量设备的核心部件直接决定了频谱分析仪的整体性能,研制适应于小型化便携式频谱仪的射频前端组件成为技术关键点。本论文旨在完成一款小型化的通过USB接口连接计算机的微波实时频谱分析仪的射频前端组件的设计与实现。此设计采用两级下变频结构,射频输入300M6.0GHz信号,第一级下变频为1250MHz和2650MHz双中频,第二级下变频为140MHz的中频信号输出。论文的主要工作包括:首先分析了常用频谱分析仪的工作原理和技术要点,明确了频谱仪射频前端各项指标和制约性能指标的各项因素,重点比较了多种接收机方案的优劣,针对本课题的需求、用途和指标情况选用了二级三中频超外差接收机方案,完成了射频前端整体方案的设计。其次根据前文的接收机方案和本课题的设计需求,将技术指标分配到各模块和具体器件,完成整机射频链路的设计和器件选型,主要包含前置衰减与预放模块、信号预...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 频谱分析仪发展概述
1.2.2 射频前端的发展
1.3 研究目标及内容
1.4 章节安排
第二章 频谱仪射频前端的指标和方案
2.1 频谱测量基础
2.2 频谱仪前端技术指标
2.3 频谱仪射频前端方案
2.4 本文方案和设计要求
2.4.1 本文方案
2.4.2 主要技术指标
2.5 本章小结
第三章 电路模块设计与仿真
3.1 模块划分和增益预算
3.2 前置衰减与放大模块
3.3 第一级混频模块
3.4 中频放大与滤波模块
3.5 第二级混频模块
3.6 整体设计与仿真
3.7 本章小结
第四章 频段划分与预选滤波器指标综合
4.1 频谱分析仪变频研究
4.1.1 频谱分析仪调谐原理
4.1.2 镜像频率干扰
4.1.3 混频器内部谐波混频
4.2 预选滤波器对输出噪声的影响
4.3 频段划分
4.3.1 高中频和低中频方案
4.3.2 频段划分
4.4 预选滤波器指标综合
4.5 本章小结
第五章 预选滤波器的设计
5.1 滤波器设计基础
5.2 低通滤波器设计
5.2.1 结构与选型上的考量
5.2.2 2.35 GHz低通滤波器设计
5.2.3 6.1 GHz低通滤波器设计
5.3 带通滤波器设计
5.3.1 结构与选型上的考量
5.3.2 2.35 GHz-3.3GHz带通滤波器设计
5.3.3 3.2 GHz-4.7GHz带通滤波器设计
5.3.4 4.6 GHz-6.1GHz带通滤波器设计
5.4 滤波器实物与测试结果
5.5 本章小结
第六章 整机实现与测试
6.1 整机实现
6.1.1 整机电路实现
6.1.2 整机PCB实现
6.2 整机测试与分析
6.2.1 整机测试
6.2.2 结果分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G移动通信技术发展与应用趋势[J]. 曾剑秋. 电信工程技术与标准化. 2017(02)
[2]基于ADS的微带高低阻抗线低通滤波器的优化设计[J]. 左杜军,齐中斌,蒋高桥. 大众科技. 2010(10)
[3]椭圆函数宽阻带带状线低通滤波器[J]. 王正伟,羊恺. 实验科学与技术. 2006(06)
[4]毫米波SAW信道化接收机技术研究[J]. 胡金旺. 航天电子对抗. 1995(04)
硕士论文
[1]微波信号源频率扩展模块的设计与实现[D]. 徐腾飞.电子科技大学 2018
[2]微波实时频谱分析仪射频前端设计与实现[D]. 管飞云.电子科技大学 2017
[3]0.1～2.5GHz手持式简易频谱分析仪接收机模块的研究与设计[D]. 钟少波.电子科技大学 2013
[4]3GHz频谱分析仪射频通道设计[D]. 刘荣庭.电子科技大学 2013
[5]S波段接收机射频前端研究与设计[D]. 徐贺.西安电子科技大学 2013
[6]毫米波宽带收发组件技术研究[D]. 赖邱亮.电子科技大学 2009
本文编号：2994693
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 频谱分析仪发展概述
1.2.2 射频前端的发展
1.3 研究目标及内容
1.4 章节安排
第二章 频谱仪射频前端的指标和方案
2.1 频谱测量基础
2.2 频谱仪前端技术指标
2.3 频谱仪射频前端方案
2.4 本文方案和设计要求
2.4.1 本文方案
2.4.2 主要技术指标
2.5 本章小结
第三章 电路模块设计与仿真
3.1 模块划分和增益预算
3.2 前置衰减与放大模块
3.3 第一级混频模块
3.4 中频放大与滤波模块
3.5 第二级混频模块
3.6 整体设计与仿真
3.7 本章小结
第四章 频段划分与预选滤波器指标综合
4.1 频谱分析仪变频研究
4.1.1 频谱分析仪调谐原理
4.1.2 镜像频率干扰
4.1.3 混频器内部谐波混频
4.2 预选滤波器对输出噪声的影响
4.3 频段划分
4.3.1 高中频和低中频方案
4.3.2 频段划分
4.4 预选滤波器指标综合
4.5 本章小结
第五章 预选滤波器的设计
5.1 滤波器设计基础
5.2 低通滤波器设计
5.2.1 结构与选型上的考量
5.2.2 2.35 GHz低通滤波器设计
5.2.3 6.1 GHz低通滤波器设计
5.3 带通滤波器设计
5.3.1 结构与选型上的考量
5.3.2 2.35 GHz-3.3GHz带通滤波器设计
5.3.3 3.2 GHz-4.7GHz带通滤波器设计
5.3.4 4.6 GHz-6.1GHz带通滤波器设计
5.4 滤波器实物与测试结果
5.5 本章小结
第六章 整机实现与测试
6.1 整机实现
6.1.1 整机电路实现
6.1.2 整机PCB实现
6.2 整机测试与分析
6.2.1 整机测试
6.2.2 结果分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G移动通信技术发展与应用趋势[J]. 曾剑秋. 电信工程技术与标准化. 2017(02)
[2]基于ADS的微带高低阻抗线低通滤波器的优化设计[J]. 左杜军,齐中斌,蒋高桥. 大众科技. 2010(10)
[3]椭圆函数宽阻带带状线低通滤波器[J]. 王正伟,羊恺. 实验科学与技术. 2006(06)
[4]毫米波SAW信道化接收机技术研究[J]. 胡金旺. 航天电子对抗. 1995(04)
硕士论文
[1]微波信号源频率扩展模块的设计与实现[D]. 徐腾飞.电子科技大学 2018
[2]微波实时频谱分析仪射频前端设计与实现[D]. 管飞云.电子科技大学 2017
[3]0.1～2.5GHz手持式简易频谱分析仪接收机模块的研究与设计[D]. 钟少波.电子科技大学 2013
[4]3GHz频谱分析仪射频通道设计[D]. 刘荣庭.电子科技大学 2013
[5]S波段接收机射频前端研究与设计[D]. 徐贺.西安电子科技大学 2013
[6]毫米波宽带收发组件技术研究[D]. 赖邱亮.电子科技大学 2009
本文编号：2994693
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