Ka波段小型化接收机设备的设计

发布时间：2017-05-12 19:00

  本文关键词：Ka波段小型化接收机设备的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Ka波段作为现代通信的主要工作频段,在满足高速、宽带和小型化终端设备等应用时,它具有很大的优势,这些都得益于其可用带宽宽、信息容量大的特点,此外还具有很强的抗干扰性和隐蔽性。随着Ka频段通信设备在航天、航空、单兵、机载雷达等领域的普及,对系统小型化的要求是迫在眉睫,对小型化研究也是具有重大意义。文中接收机采用超外差式与镜像抑制式相结合的结构,通过SYSCAL软件对三阶交调、噪声系数、增益等指标进行分配,以满足系统指标要求,并采用模块化的设计方案分解指标。系统总共包含四个模块,分别是接收前端模块、频率合成模块、中频通道模块和电源模块。前端模块使用MCM技术进行芯片组装,通过镜像抑制混频器与正交耦合器的组合形式,实现对镜像频率的抑制以及接收前端的小型化设计。在满足相位噪声的条件下,频率合成模块采用体积较小的锁相环电路实现,使用无源滤波结构进一步缩小系统体积,并通过单片机技术实现变频控制；通道模块设计部分,多采用MMIC芯片。模块之间使用穿墙绝缘子互联,提高结构的空间利用率。为了保证输出信号的相位噪声,在设计锁相环时采用AD公司ADIsimPLL仿真软件进行噪声拟合。此外还采用了ADS、DXP和AUTOCAD等计算机辅助设计软件,进行电路仿真和版图绘制,大大缩减了电路设计周期。在设计频段范围内,Ka波段的小型化接收机得到很好的硬件实现,最终测试结果显示三阶交调优于35dBc、镜像抑制度优于25.3dBc和AGC动态范围约为50dB。
【关键词】：镜像抑制 频率合成器 小型化 DXP AGC
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN851
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究意义及发展现状8-10
• 1.3 论文结构框架10-11
• 2 毫米波接收机的基本理论11-32
• 2.1 接收机的结构11-15
• 2.1.1 超外差式结构11-12
• 2.1.2 镜像抑制结构12-13
• 2.1.3 零中频式结构13-14
• 2.1.4 数字中频结构14-15
• 2.2 接收机的基本理论15-23
• 2.2.1 接收机的噪声系数15-18
• 2.2.2 接收机的灵敏度18-20
• 2.2.3 接收机的动态范围20-21
• 2.2.4 接收机的三阶交调21-23
• 2.2.5 接收机的邻道选择性23
• 2.3 锁相环的性能参数23-31
• 2.3.1 鉴相器24-26
• 2.3.2 环路滤波器26-28
• 2.3.3 压控振荡器28-31
• 2.4 锁相环的主要指标31-32
• 3 系统设计方案32-53
• 3.1 系统主要指标32
• 3.2 系统体系结构32-33
• 3.3 接收前端模块小型化设计33-36
• 3.3.1 低噪放与镜像抑制混频33-34
• 3.3.2 正交耦合器34-35
• 3.3.3 声表滤波器35-36
• 3.4 频率合成模块小型化设计36-45
• 3.4.1 参考晶振的选择37
• 3.4.2 鉴相芯片的选择37-42
• 3.4.3 环路滤波器的选择42
• 3.4.4 压控振荡器的选择42-43
• 3.4.5 锁相环控制电路设计43-44
• 3.4.6 系统本振信号电路原理图44-45
• 3.5 中频通道模块小型化设计45-48
• 3.5.1 二次变频与AGC45-46
• 3.5.2 LC带通滤波器46-47
• 3.5.3 中频放大器47-48
• 3.6 电源电路的设计48-49
• 3.7 指标性能分析与评估49-53
• 3.7.1 镜像抑制度与噪声系数指标预估50
• 3.7.2 滤波器的带外抑制指标预估50
• 3.7.3 本振相位噪声指标预估50-53
• 4 PCB版图绘制与测试结果53-62
• 4.1 原理图版图53-55
• 4.2 测试结果55-60
• 4.2.1 测试仪器55
• 4.2.2 相位噪声测试55-56
• 4.2.3 带外抑制测试56-57
• 4.2.4 接收机AGC动态范围测试57
• 4.2.5 三阶交调测试57-58
• 4.2.6 镜像抑制度测试58-59
• 4.2.7 输出端口驻波测试59
• 4.2.8 噪声系数测试59-60
• 4.3 测试结果分析60-62
• 结束语62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-65

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘源;Ka频段收发组件小型化技术研究[D];电子科技大学;2009年

  本文关键词：Ka波段小型化接收机设备的设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：360564