1.5GHz宽动态范围微波接收机的设计与实现

发布时间：2017-07-19 21:04

  本文关键词：1.5GHz宽动态范围微波接收机的设计与实现

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【摘要】：随着现代无线通信的不断发展,微波接收机也有了很大的发展,随着频段的不断上升产生了多种形式的接收机,适应了各种系统的发展需求,接收机的性能及抗干扰能力也在不断提高。由于频谱资源利用的紧张性及应用环境的复杂性,在不同的通信领域中对接收机的要求也在不断提高,如低噪声、高灵敏度、宽动态范围等。因此接收机的电路形式也在逐步优化,在接收信号的动态范围方面,随着AGC电路的不断改进,其形式也越来越多样化,微波接收机也具有了越来越宽的动态范围。本文首先介绍了几种不同的接收机形式,并对其进行了对比,选择了符合系统要求的接收机形式后,从不同方面对接收机的设计基础进行了说明,并对微波接收机的各部分指标进行了分配设计,最后又针对系统要求进行了接收机设计和使用器件的选型介绍。本论文的研究主要涉及微波接收机中高频小信号的低噪声放大、下变频及滤波、中频信号的自动增益控制以及高稳定度的本振；在进行电路设计之前,对各电路都经过了详细的理论分析,保证了电路的实用性及稳定性。综合考虑了整个接收机系统的增益分配,有效的提高了接收机系统的灵敏度和动态范围。为了所设计的接收机能够在实际中可靠、稳定的工作,又通过各种仿真工具对各个电路完成了详细的仿真,确保指标可以达到整个系统的要求。最后进行了PCB版图的设计和电路板的模块CAD设计,印制板制作、焊接、装配完成后,在实验室利用微波仪器进行了详细的设计验证及测试。设计完成后,又对接收机模块进行了详细指标测试,噪声系数小于1dB,自动增益控制范围大于60dB,接收机带内波动小于1dB,最大输入电平-20dBm,具有接收电平检测、改频等监控功能,测试数据均满足设计指标要求和系统要求。该接收机目前已批量应用在我公司的点对多点微波通信系统中,一致性较高,性能稳定可靠。
【关键词】：超外差接收机 灵敏度 动态范围 噪声系数
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN858
【目录】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第一章 引言13-16
• 1.1 论文研究目和意义13-14
• 1.2 国内外现状14-15
• 1.3 论文的内容安排15-16
• 第二章 微波接收机的设计基础16-26
• 2.1 常见的微波接收机16-21
• 2.1.1 超外差接收机16-17
• 2.1.2 零中频接收机17
• 2.1.3 低中频接收机17-18
• 2.1.4 宽带双中频接收机18
• 2.1.5 数字中频接收机18-19
• 2.1.6 采用超外差结构的优缺点19-21
• 2.2 微波接收机的关键指标21-25
• 2.2.1 噪声系数21-23
• 2.2.2 灵敏度23-24
• 2.2.3 动态范围24
• 2.2.4 线性度24
• 2.2.5 抗烧毁电平24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 单元电路设计与测试26-53
• 3.1 本论文设计目标26
• 3.2 微波接收机的组成26-27
• 3.3 微波接收机的电路器件选型27-28
• 3.4 低噪声放大电路设计及测试28-35
• 3.4.1 低噪声放大电路设计28-32
• 3.4.2 低噪声放大电路测试32-35
• 3.5 混频电路设计及测试35-40
• 3.5.1 混频电路设计35-38
• 3.5.2 电路测试及结果分析38-40
• 3.6 增益控制电路设计及测试40-47
• 3.6.1 增益控制电路的形式40-41
• 3.6.2 限幅放大器的原理41
• 3.6.3 限幅放大器指标需求41-42
• 3.6.4 增益控制电路的设计42-44
• 3.6.5 电路测试及结果分析44-47
• 3.7 本振电路设计及测试47-52
• 3.7.1 本振相位噪声分析47-48
• 3.7.2 锁相环设计的关键问题48-49
• 3.7.3 Si4133的工作原理与特点49-50
• 3.7.4 本振电路设计50
• 3.7.5 本振电路的测试结果50-52
• 3.8 本章小结52-53
• 第四章 整机设计与测试53-60
• 4.1 整机设计53-54
• 4.2 模块结构设计54-55
• 4.3 接收机的指标测试55-59
• 4.3.1 增益和幅频特性的调试55-56
• 4.3.2 噪声系数的调试56
• 4.3.3 本振电路的调试56-57
• 4.3.4 收信机的增益及限幅电平调试57-58
• 4.3.5 监控及其它功能测试58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-65
• 学化论文评阅及答辩情况表65

【共引文献】

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1 顾晓春,王康金;Ku波段电调衰减器模块研究[J];半导体技术;2000年04期

2 魏福立;宽频带、高镜像抑制度混频器[J];半导体技术;2001年02期

3 李丽;李明武;;一种大功率介质双工器的研制[J];半导体技术;2009年06期

4 袁慧超;高燕宇;;低相噪毫米波源的研制[J];半导体技术;2009年09期

5 吴小帅;张强;陈宏江;;微波倍频器的设计与研制[J];半导体技术;2010年02期

6 李群春;;一种超宽带2路0°功率分配器的设计方法[J];半导体技术;2010年08期

7 李群春;王乔楠;;微波混合集成电路的ESD设计[J];半导体技术;2010年09期

8 王立发;杨瑞霞;吴景峰;贾英茜;;宽带pin二极管单刀双掷开关的设计与实现[J];半导体技术;2011年03期

9 高长征;;2～18GHz宽带ALC放大器[J];半导体技术;2011年11期

10 陈志宏;王抗旱;;采用幅度均衡器的宽带毫米波低噪声放大器[J];半导体技术;2012年05期

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1 王志刚;微波毫米波前端中的LTCC技术研究[D];电子科技大学;2010年

2 杨林颖;铁氧体非互易器件新结构及其特性研究[D];电子科技大学;2011年

3 王昕;移动终端多天线及其性能的研究[D];清华大学;2010年

4 盛怀茂;汽车防撞毫米波FMCW雷达前端集成关键技术研究[D];中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）;2002年

5 石艳玲;硅基微波共平面波导传输特性及其在微波移相器中的应用研究[D];华东师范大学;2002年

6 刘钊;微波神经网络技术研究[D];天津大学;2004年

7 李九生;光纤型行波调制器理论分析与设计探讨[D];天津大学;2004年

8 赵辉;叠加合成非线性放大16QAM高速调制技术的研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2006年

9 陈宇晓;超快电脉冲瞬态取样理论、方法和实验研究[D];电子科技大学;2006年

10 张国华;谐振型微波光子晶体电磁特性研究及其在天线中的应用[D];国防科学技术大学;2005年

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1 王志泉;小型化平衡式低噪声放大器的研制[D];厦门大学;2008年

2 李祥福;WCDMA微型直放站及其组件的研制[D];厦门大学;2008年

3 邓朝;连续太赫兹波远距离成像[D];首都师范大学;2009年

4 汪洋;高功率毫米波Flaps天线理论与实验研究[D];电子科技大学;2009年

5 范绍东;X波段小型化微波收发系统的研制[D];电子科技大学;2009年

6 谢渊;X波段单脉冲有源相控天线阵研制[D];电子科技大学;2009年

7 赖邱亮;毫米波宽带收发组件技术研究[D];电子科技大学;2009年

8 吴健华;高频集成电感的快速设计算法与应用[D];电子科技大学;2009年

9 李媛媛;微波单片宽带放大器设计研究[D];电子科技大学;2009年

10 丁勇;Ka波段收发前端研制[D];电子科技大学;2009年

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本文编号：564812