盲信號測量接收機射頻前端優(yōu)化設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子電氣行業(yè)欣欣向榮，空間電磁環(huán)境變得愈發(fā)惡劣，電磁輻射干擾問題也越來越復(fù)雜。在電磁兼容實際測試中，常遇到屏蔽室造價昂貴、被測設(shè)備過于龐大、無法現(xiàn)場測試固定設(shè)備等問題。于是科學(xué)家們提出了虛擬暗室測試技術(shù)，以克服上述問題，它的研究正處于探討和完善階段。在高速鐵路動車電磁輻射測量中，為解決測試場地限制，提出了能現(xiàn)場實時提取電磁輻射信號的盲信號測量接收機。其中，接收并分離信號的盲信號測量接收機射頻前端是研究過程中的關(guān)鍵部分

2、。
　　本文基于盲信號測量接收機的射頻前端結(jié)構(gòu)，對濾波器、低噪聲放大器、混頻器等模塊進行了優(yōu)化設(shè)計、仿真和測試。通過ADS(advanced design system)仿真工具，完成了接收鏈路的模型設(shè)計，對各模塊以及整機參數(shù)進行掃描。從硬件設(shè)計、電路仿真、系統(tǒng)測試和板級電磁兼容等幾個方面詳細闡述了測量接收機射頻前端的優(yōu)化過程。
　　本文首先探討了射頻接收機的基本結(jié)構(gòu)及特點，從接收機整機鏈路的角度模擬了系統(tǒng)性能。然后結(jié)合實際

3、應(yīng)用需求，將系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)集中在低噪聲放大器、濾波器及混頻器三大模塊。其中，運用了阻抗匹配等射頻電路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)。主要優(yōu)化過程如下:
　　(1)低噪聲放大器:以安華高科技生產(chǎn)的高電子遷移率場效應(yīng)管ATF531p8為核心，結(jié)合芯片手冊，分析晶體管特性，設(shè)計外圍偏置電路，仿真增益及穩(wěn)定性，對輸入端進行阻抗匹配，使低噪聲放大器的各項性能達到設(shè)計要求。
　　(2)濾波器:結(jié)合濾波器基本原理和性能指標(biāo)，通過仿真對比不同類型低通濾波器的幅

4、度響應(yīng)，以平坦度、帶內(nèi)紋波、帶外損耗等為目標(biāo)，確定最優(yōu)方案。在設(shè)計帶通濾波器時，仿真對比了低階與高階巴特沃斯帶通濾波器的帶外衰減程度，并最終進行了微帶化設(shè)計以優(yōu)化性能。
　　(3)混頻器:結(jié)合混頻器基本工作原理及典型吉爾伯特混頻單元，分別以NMOS管和集成芯片ADL5387為基礎(chǔ)設(shè)計了混頻器模塊，通過仿真對比它們的輸出頻譜來選擇最適合本課題的方案。
　　總的來說，本文基于盲信號測量接收機初期項目，結(jié)合微波射頻電路理論及硬件設(shè)