微波实时频谱分析仪射频前端设计

发布时间：2017-12-17 13:29

  本文关键词：微波实时频谱分析仪射频前端设计

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【摘要】：从二十世纪开始,射频技术的创新不断涌现。进入二十一世纪以来,随着软件无线电技术的发展,射频技术也取得了不断的突破,其应用深入到社会每个角落。生活空间中射频信号已经变得无所不在,这导致射频系统间的干扰问题随之增长。如何有效的侦测并评估干扰信号,成为困扰工程师们的一大问题。微波频谱分析仪作为一种通用的电子测试仪器,是信号侦测、频谱测量最为有效的工具,也是电子设备研发、生产、检测和维护的必备工具之一。在无线电管理、军民用无线通信领域有着广泛的应用。本论文研究微波实时频谱分析仪射频前端设计技术,针对国内市场上实时频谱仪频率范围低,难以满足X波段及以上频段的频谱进行监测、管理,无法满足新体制下无线通信、雷达探测、航天通信等军用系统测试需求的现状,以宽带高灵敏度接收机技术为基础,设计一款测量频率范围覆盖10MHz~20GHz,中频带宽高达70MHz的微波频谱分析仪前端组件。根据分析仪设计需求及完整指标体系分解,确定以超外差结构为基础,采用低波段上变频,高波段下变频的方案。设计中摒弃了国际上常用的高频段使用YTF预选滤波器的方案,改用开关滤波器组和低通滤波器的组合,避免了YIG调谐带来的磁滞、温飘、带内群时延波动大等非线性特性。在高频段采用了三次谐波混频的方案,通过设计倍频滤波模块的方法降低了对本振频率覆盖范围要求。本文首先对微波实时频谱分析仪前端的几种常用结构进行了介绍,并对噪声系数、灵敏度、动态范围等关键指标进行了说明。提出了微波实时频谱分析仪前端的设计指标,根据设计指标确定了变频方案,对前端进行系统级设计,包括变频方案的研究、杂散响应的分析、滤波器指标的确定、噪声系数的分配等。然后将整个前端分成了若干模块,主要研制的模块有第一混频模块、二三混频模块、倍频滤波模块和滤波器模块。对这些模块进行设计并用ADS等软件进行仿真,并给出设计的实物结果。最后对整个微波频谱分析仪前端用标准测试方案进行测试,并对得到的结果进行分析说明。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM935.21

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本文编号：1300293