U波段监测接收机毫米波前端电路设计
发布时间：2021-01-07 15:40
随着无线通信技术长期以来的发展与进步,不管是对社会整体生产还是对人们生活便利的方面来说,其发展已经与社会紧密结合在一起。而电磁波长久以来,作为无线通信的主要载体,电磁频谱资源一直是无线通信系统中非常宝贵并且稀缺的资源。近年来,通信领域逐渐将研究方向投入到了更高频段的通信传输技术当中,尤其是频率更高、频带更宽、波长更短、保密性更强的毫米波段,希望开拓更大的信道容量与传输速率,并具备更好的抗干扰能力。本文研究的正是应用于毫米波段通信的接收机前端系统,研究内容来自于科研项目课题,主要是设计并实现了一个U波段毫米波监测接收机前端电路,对U波段内指定的监测频段信号进行扫描接收,经过下变频输出到中频进行相应的数字解调处理,作为监测接收系统平台整体的前端工作,应用于空间通信当中。本文的研究方式为先结合理论分析设计方案,仿真验证,后进行实物测试,主要的工作内容为:1.首先介绍毫米波接收机前端系统的研究背景和意义,以及国内外的研究发展状态。然后分析了常见的接收机的基本结构与主要的参数指标,以及锁相环路的基本结构和工作原理,根据指标分析确定接收机电路各模块的基本架构。2.根据确定的架构,给出整个毫米波接收...
【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】：123 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零中频接收机结构
电子科技大学硕士学位论文8外干扰与低噪放提升信号电平后，通过混频器作下变频接收。由于其中频信号通常较高，在射频信号相对本振信号为基准的另一边带，存在其镜像频率信号。因此混频前的镜像滤波器需要对其镜像频率进行抑制，否则镜像频率与本振信号的混频会产生相同频率的中频干扰信号。混频后，通过中频的带通滤波器滤除杂波并进一步放大，得到解调的中频信号。图2-2一次变频超外差接收机结构在这种接收机结构下，需要对中频信号的频率选择进行取舍。若取较高的中频，可以使得镜像频率与射频信号频率相对较远，易于滤除镜像频率，但高中频下相对高Q值的带通滤波器设计难度较高。若所取中频频率较低，又会增加镜像抑制滤波器的设计难度。因此发展出二次变频的超外差接收机结构，如图2-3所示。一次下变频得到的第一中频信号，经过滤波放大后再进行二次下变频，得到第二中频信号作解调处理。这样在中频选择上，较高的第一中频能够使得镜像频率较远更容易滤除，而较低的第二中频也可以有效进行信道选择，抑制邻道干扰。同时，增益可以合理分配到各级，有利于接收机系统的稳定。图2-3二次变频超外差接收机结构
电子科技大学硕士学位论文8外干扰与低噪放提升信号电平后，通过混频器作下变频接收。由于其中频信号通常较高，在射频信号相对本振信号为基准的另一边带，存在其镜像频率信号。因此混频前的镜像滤波器需要对其镜像频率进行抑制，否则镜像频率与本振信号的混频会产生相同频率的中频干扰信号。混频后，通过中频的带通滤波器滤除杂波并进一步放大，得到解调的中频信号。图2-2一次变频超外差接收机结构在这种接收机结构下，需要对中频信号的频率选择进行取舍。若取较高的中频，可以使得镜像频率与射频信号频率相对较远，易于滤除镜像频率，但高中频下相对高Q值的带通滤波器设计难度较高。若所取中频频率较低，又会增加镜像抑制滤波器的设计难度。因此发展出二次变频的超外差接收机结构，如图2-3所示。一次下变频得到的第一中频信号，经过滤波放大后再进行二次下变频，得到第二中频信号作解调处理。这样在中频选择上，较高的第一中频能够使得镜像频率较远更容易滤除，而较低的第二中频也可以有效进行信道选择，抑制邻道干扰。同时，增益可以合理分配到各级，有利于接收机系统的稳定。图2-3二次变频超外差接收机结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RC-CR多相网络的镜频抑制接收机MMIC[J]. 王宗成,黄红云,赵宇,付兴昌. 半导体技术. 2017(07)
[2]基于超外差结构的Ka波段多信道接收机[J]. 刘文豹,杨自强,陈涛. 压电与声光. 2014(01)
[3]PLL频率合成器的杂散性能分析[J]. 陈叶民,刘长明. 无线电通信技术. 2010(01)
[4]频率源的短期频率稳定度及相位噪声测量[J]. 王志田. 宇航计测技术. 1995(03)
博士论文
[1]60GHz硅基毫米波接收机关键技术研究与芯片设计[D]. 王冲.东南大学 2016
[2]汽车防撞毫米波FMCW雷达前端集成关键技术研究[D]. 盛怀茂.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2002
硕士论文
[1]分支线定向耦合器宽带化和谐波抑制的设计和研究[D]. 史博文.南京邮电大学 2018
[2]宽带大动态接收机射频前端小型化设计[D]. 朱震辉.东南大学 2018
[3]基于三阶锁相环频率合成技术的时钟源设计[D]. 韩文革.中北大学 2018
[4]35GHz二次变频接收机前端研究与设计[D]. 朱翰韬.电子科技大学 2018
[5]抗干扰短波接收机前端研究[D]. 黄笑庭.电子科技大学 2018
[6]基于小数N分频的电荷泵锁相环研究与设计[D]. 林鑫.深圳大学 2017
[7]毫米波收发前端的研究与设计[D]. 彭雪松.东南大学 2018
[8]基于ADS软件的微带线带通滤波器的设计[D]. 陈军.西华师范大学 2016
[9]微带带通滤波器的研究及设计[D]. 王亚亚.西安工业大学 2013
[10]2.4GHz锁相频率合成器的设计与实现[D]. 范先龙.电子科技大学 2013
本文编号：2962813
【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】：123 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零中频接收机结构
电子科技大学硕士学位论文8外干扰与低噪放提升信号电平后，通过混频器作下变频接收。由于其中频信号通常较高，在射频信号相对本振信号为基准的另一边带，存在其镜像频率信号。因此混频前的镜像滤波器需要对其镜像频率进行抑制，否则镜像频率与本振信号的混频会产生相同频率的中频干扰信号。混频后，通过中频的带通滤波器滤除杂波并进一步放大，得到解调的中频信号。图2-2一次变频超外差接收机结构在这种接收机结构下，需要对中频信号的频率选择进行取舍。若取较高的中频，可以使得镜像频率与射频信号频率相对较远，易于滤除镜像频率，但高中频下相对高Q值的带通滤波器设计难度较高。若所取中频频率较低，又会增加镜像抑制滤波器的设计难度。因此发展出二次变频的超外差接收机结构，如图2-3所示。一次下变频得到的第一中频信号，经过滤波放大后再进行二次下变频，得到第二中频信号作解调处理。这样在中频选择上，较高的第一中频能够使得镜像频率较远更容易滤除，而较低的第二中频也可以有效进行信道选择，抑制邻道干扰。同时，增益可以合理分配到各级，有利于接收机系统的稳定。图2-3二次变频超外差接收机结构
电子科技大学硕士学位论文8外干扰与低噪放提升信号电平后，通过混频器作下变频接收。由于其中频信号通常较高，在射频信号相对本振信号为基准的另一边带，存在其镜像频率信号。因此混频前的镜像滤波器需要对其镜像频率进行抑制，否则镜像频率与本振信号的混频会产生相同频率的中频干扰信号。混频后，通过中频的带通滤波器滤除杂波并进一步放大，得到解调的中频信号。图2-2一次变频超外差接收机结构在这种接收机结构下，需要对中频信号的频率选择进行取舍。若取较高的中频，可以使得镜像频率与射频信号频率相对较远，易于滤除镜像频率，但高中频下相对高Q值的带通滤波器设计难度较高。若所取中频频率较低，又会增加镜像抑制滤波器的设计难度。因此发展出二次变频的超外差接收机结构，如图2-3所示。一次下变频得到的第一中频信号，经过滤波放大后再进行二次下变频，得到第二中频信号作解调处理。这样在中频选择上，较高的第一中频能够使得镜像频率较远更容易滤除，而较低的第二中频也可以有效进行信道选择，抑制邻道干扰。同时，增益可以合理分配到各级，有利于接收机系统的稳定。图2-3二次变频超外差接收机结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RC-CR多相网络的镜频抑制接收机MMIC[J]. 王宗成,黄红云,赵宇,付兴昌. 半导体技术. 2017(07)
[2]基于超外差结构的Ka波段多信道接收机[J]. 刘文豹,杨自强,陈涛. 压电与声光. 2014(01)
[3]PLL频率合成器的杂散性能分析[J]. 陈叶民,刘长明. 无线电通信技术. 2010(01)
[4]频率源的短期频率稳定度及相位噪声测量[J]. 王志田. 宇航计测技术. 1995(03)
博士论文
[1]60GHz硅基毫米波接收机关键技术研究与芯片设计[D]. 王冲.东南大学 2016
[2]汽车防撞毫米波FMCW雷达前端集成关键技术研究[D]. 盛怀茂.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2002
硕士论文
[1]分支线定向耦合器宽带化和谐波抑制的设计和研究[D]. 史博文.南京邮电大学 2018
[2]宽带大动态接收机射频前端小型化设计[D]. 朱震辉.东南大学 2018
[3]基于三阶锁相环频率合成技术的时钟源设计[D]. 韩文革.中北大学 2018
[4]35GHz二次变频接收机前端研究与设计[D]. 朱翰韬.电子科技大学 2018
[5]抗干扰短波接收机前端研究[D]. 黄笑庭.电子科技大学 2018
[6]基于小数N分频的电荷泵锁相环研究与设计[D]. 林鑫.深圳大学 2017
[7]毫米波收发前端的研究与设计[D]. 彭雪松.东南大学 2018
[8]基于ADS软件的微带线带通滤波器的设计[D]. 陈军.西华师范大学 2016
[9]微带带通滤波器的研究及设计[D]. 王亚亚.西安工业大学 2013
[10]2.4GHz锁相频率合成器的设计与实现[D]. 范先龙.电子科技大学 2013
本文编号：2962813
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